超对称 Pati-Salam 框架中的轻中性微子暗物质

我们研究了源于超对称 $SU(4)_C \times SU(2)_L \times SU(2)_R$ Pati-Salam 框架的 MSSM 低能唯象学，重点关注体湮灭和 Higgs/Z 漏斗区域中的中性微子暗物质。使用与辐射电弱对称性破缺和作为中性微子 LSP 相一致的综合参数扫描，我们分析了 $\mu$ 取正负两种符号时的对撞机、 flavor 和暗物质约束。为了将真正的体湮灭与共湮灭区分开来，我们施加了质量劈裂条件 $\mathcal{R}_{\tilde{\phi}} \equiv (m_{\tilde{\phi}}-m_{\tilde{\chi}_1^0})/m_{\tilde{\chi}_1^0}\gtrsim 10\%$。我们确定了一个具有 bino 型 LSP 和轻右手中微子 NLSP 的可行体区域。这些解满足所有实验约束，包括 LHC 搜索、 flavor 观测量和 Planck 2018 残留密度，预测了上限 $m_{\tilde{\chi}_1^0}\lesssim 110~{\rm GeV}$ 和 $m_{\tilde{\tau}_1}\lesssim 120~{\rm GeV}$。该参数空间处于未来 CEPC 和 FCC-ee 对撞机的可达范围内。我们还分析了 Higgs 和 Z 漏斗区域。当前的直接探测极限对 $\mu>0$ 时的轻 Higgsino 辅助共振态构成了强烈约束。相反，对于 $\mu<0$，Higgs 介导的散射中的破坏性干涉抑制了直接探测截面，使得一个可行的 Z 漏斗区域能够在预期的 LZ 1000 天灵敏度之下存活。这些结果突显了负 $\mu$ 的 Pati-Salam 框架是一个针对即将开展的暗物质和轻子对撞机实验的具有预测性、可检验的方案。