混合阿克森/阿克索暗物质的自然超对称模型

虽然超对称模型提供了解密层次问题的解决方案，但自然超对称模型也受到小层次问题的约束。在包含 Peccei-Quinn (PQ) 解决强 CP 问题的超对称模型中，人们期待存在一个阿克森-阿克索-阿克索超弱群，其中阿克森具有微电子尺度，阿克索的质量约为软破缺尺度。阿克索的质量更具模型依赖性，可能落在 keV 至 TeV 范围内：跨越超过 9 个数量级。这导致阿克索作为最轻超对称粒子 (LSP) 以及混合阿克森加阿克索暗物质的可能性。具有 higgsino 样 WIMP 作为 LSP 的自然超对称模型似乎（接近）被多吨无声 WIMP 检测器的限制所排除，即使 LSP 的丰度被阿克森所稀释。我们考察 LSP 为阿克索导致混合阿克森-阿克索暗物质的自然超对称情形。我们绘制了 PQ 尺度 $f_a$ 与阿克索质量 $m_{\tilde{a}}$ 参数空间中保持该情形可行的区域，涵盖 SUSY DFSZ 和 KSVZ 两种阿克森模型。对于阿克索质量约为 100 keV 的情况，我们发现以 $f_a \sim 10^{11}$ GeV 为主的温性阿克森暗物质解，以及以 $f_a \sim 3 \times 10^{12}$ GeV 为主的主要为阿克森冷暗物质且微小阿克索贡献的解。