压缩超对称对对撞机与暗物质搜寻的启示

Martin 提出了一种称为“压缩超对称”(SUSY) 的情景，其中最小超对称标准模型 (MSSM) 是能量标度$M_{\rm weak}$与$M_{\rm GUT}$之间的有效场论，但大统一理论 (GUT) 标度下的 SU(3) 规范微子质量$M_3 \ll M_1$或$M_2$。结果是，相对于轻子、带电气微子和中性微子质量，标量夸克与胶子质量被压低，从而导致压缩的超粒子质量谱；在此情景下，早期宇宙中的暗物质残留密度可能主要由中性微子通过交换轻顶标量夸克湮灭为$t\bar{t}$对所主导。我们探讨了两种具有不同 GUT 标度规范微子质量参数假设的模型线所预期的压缩超对称暗物质与对撞机信号。就暗物质信号而言，压缩的标量夸克谱导致直接探测率相较于规范微子质量统一模型有所增强。同时，中性微子晕湮灭产生伽马射线与反物质的速率也相较于相关规范微子质量统一情景有所增强，但取决于晕暗物质分布，仍可能低于正在进行的间接搜寻的灵敏度。就对撞机信号而言，我们比较了可能在 LHC 级联衰变链中产生的$\tst_1$的主导衰变模式的速率：$\tst_1\to c\tz_1$与$\tst_1\to bW\tz_1$。我们考察了当二体衰变模式占主导时多轻子信号速率被压低的程度。对于我们此处考察的模型线，多轻子信号虽被压低，但仍可在 LHC 上被观测到。