NMSSM中的轻暗物质及其对Higgs唯象学的影响

对于中性微子暗物质的实验搜寻而言，了解其允许的质量及与核子的散射截面至关重要。为了弄清低能超对称中中性微子暗物质可以有多轻，我们在假设所有相关的软质量参数均低于TeV能标的情况下，对NMSSM（次最小超对称模型）的参数空间进行了扫描。我们发现，在当前实验允许的参数空间中，中性微子暗物质可以轻至几个GeV，且其与核子的散射率可达到XENON100和CoGeNT的灵敏度。结果是，相当一部分参数空间被当前的XENON100和CoGeNT数据排除（似真的CoGeNT暗物质信号亦可得到解释）。未来XENON100 6000 kg-days的曝光量将进一步探索（但无法完全覆盖）剩余的参数空间。此外，我们发现在这种轻暗物质情形下，必须存在一个轻的CP偶或CP奇Higgs玻色子以满足测量到的暗物质遗留密度。因此，类SM的Higgs玻色子$h_{SM}$可能主要衰变为一对轻Higgs玻色子或一对中性微子，从而使得诸如$h_{SM} -> \gamma \gamma$的传统衰变被极大地压低。