来自质子稳定性和暗物质约束的超对称粒子谱限制

研究表明，对于一大类引力介导的超引力统一模型，冷暗物质总量和质子稳定性的联合约束对胶微子质量 $m_{\tilde g}$（因此也对最轻的中性微子质量 $m_{\chi_1^0}\simeq m_{\tilde g}/7$）产生了严格的上限。我们发现，对于最小 SU(5) 模型，当前数据（Kamiokande）在标量软破缺质量 $m_0\leq 1$ TeV 的情况下将 $m_{\tilde g}$ 限制在 400 GeV 以下。来自 Super Kamiokande 和 ICARUS 的预期未来数据将对 $m_0\leq 1$ TeV 的整个胶微子质量范围敏感，并且能够排除 $m_0\leq 5$ TeV 时 $m_{\tilde g}\geq 500$ GeV 的区域。研究了夸克质量纹理的影响，发现当 $p\to \bar \nu K^+$ 模式的实验质子寿命达到 $\geq 5\times 10^{32}$ 年时，$m_{\tilde g}\leq 500$ GeV 的界限成立。讨论了这些结果对在 Tevatron 和 LHC 测试这些模型的意义。还检查了希格斯粒子和第三代超夸克扇区中非普适软破缺的影响，发现质子寿命对这些非普适效应很敏感。当前数据已经排除了一些非普适区域。质子稳定性对暗物质直接探测的约束被认为会将最大事件率降低多达 $10^3$ 倍。