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具有类 bino 或类 wino LSP 的自然超对称

高能物理 - 唯象学 2017-01-17 v2

摘要

在自然超对称(SUSY)模型中,由于 μ2\mu^2 不能远大于 MZ2M_Z^2,higgsino 总是很轻,而 squark 和 gluino 可能非常重。除非在 LHC13 上发现 gluino,否则通常假设的规范微子质量参数统一将导致相应的 wino 和 bino 也很重,从而产生类 higgsino 的最轻超对称粒子(LSP)以及微小的 higgsino 间质量分裂。higgsino 衰变中释放的可见能量很小,使得其在 LHC 上的成对产生难以探测。放宽规范微子质量普适性允许存在相对较轻的 wino 和 bino,既不违反 LHC 对 gluino 质量的限制,也不影响自然性。在 bino 质量 M1μM_1 \lesssim \mu 的情况下,会得到混合的 bino-higgsino LSP,并具有显著的 w1z1w_1-z_1z2z1z_2-z_1 质量间隙。与类 higgsino LSP 模型中弱相互作用大质量粒子(WIMP)产额不足 10-15 倍的情况相反,热中性子丰度可以匹配观测到的暗物质密度。如果 M2μM_2 \lesssim \mu,则会得到混合的 wino-higgsino LSP,具有较大的 z2z1z_2-z_1 但较小的 w1z1w_1-z_1 质量间隙,且热产生的 WIMP 仍然丰度不足。部分轻 wino 参数空间可能已被 IceCube 对自旋依赖的中性子 - 核子截面的上限所排除。我们讨论了在其他直接和间接探测实验中的暗物质探测,并提醒必须谨慎解读这些实验给出的限制。最后,我们表明 LHC13 实验应能够通过多种渠道探测这些非普适质量情景,包括来自电弱 chargino 和 neutralino 产生的多轻子 + ETmissE_T^{miss} 事例、WZ+ETmissWZ+E_T^{miss} 事例、Wh+ETmissWh+E_T^{miss} 事例以及 W±W±+ETmissW^\pm W^\pm +E_T^{miss} 事例。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.06357,
  title  = {Natural SUSY with a bino- or wino-like LSP},
  author = {Howard Baer and Vernon Barger and Peisi Huang and Dan Mickelson and Maren Padeffke-Kirkland and Xerxes Tata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06357},
  year   = {2017}
}

备注

32 pages with 21 .pdf and .png figures; version 2 updated to coincide with published version