轻中性微子暗物质：直接/间接探测与对撞机搜寻
高能物理 - 唯象学
2014-08-22 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
摘要
我们在次最小超对称标准模型 (NMSSM) 框架下，研究了作为冷暗物质 (DM) 候选者、质量小于 40 GeV 的最轻超对称粒子 (LSP) 中性微子。我们发现，在考虑来自 LEP、Tevatron 和 LHC 的当前对撞机约束下，存在三种与直接/间接搜寻以及遗迹丰度考量一致的轻暗物质解：(i) A1, H1 漏斗机制，(ii) stau 共湮灭，以及 (iii) sbottom 共湮灭。类型 (i) 可能发生在任何具有接近 LSP 对阈值的轻标量（或赝标量）的理论中；而类型 (ii) 和 (iii) 也可能发生在最小超对称标准模型 (MSSM) 框架内。我们对这些解的性质进行了全面研究，并指出了它们与地下直接探测实验（如 superCDMS 和 LUX/LZ）以及天体物理间接搜寻（如 Fermi-LAT）的直接相关性。我们还发现，类标准模型希格斯玻色子的衰变可能会发生显著改变，且通往轻超对称粒子的新衰变道可能相当大。新的轻 CP 偶和 CP 奇希格斯玻色子将衰变为一对 LSP 以及其他可观测的末态，从而在对撞机上导致有趣的新希格斯现象学。对于轻标费米子搜寻，鉴于当前的界限，在 LHC 上观测到信号将非常具有挑战性。然而，高能量和高亮度的轻子对撞机（如 ILC）能够通过搜寻具有大缺失能量加带电径迹或位移顶点的事件，完全覆盖这些情景。
引用
@article{arxiv.1406.1181,
title = {Light Neutralino Dark Matter: Direct/Indirect Detection and Collider Searches},
author = {Tao Han and Zhen Liu and Shufang Su},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.1181},
year = {2014}
}
备注
36 pages, 11 figures. v2: version appeared on JHEP