GUT尺度超对称中的伪狄拉克Higgsino暗物质

我们研究了一种超对称在尺度$M_S \geq 10^{14}$ GeV处破缺的情形，在低能下除标准模型费米子和规范玻色子外，仅留下一对Higgs双重态、其超伴子（Higgsinos）以及一个规范单态费米子（singlino）。Higgsino-singlino混合在Higgsinos的电中性分量质量间诱导出微小分裂，而在GUT尺度超对称中这些分量原本几乎简并。若Higgsino质量尺度接近$1$ TeV，它们的最轻组合可提供可行的热暗物质。由singlino诱导的微小质量分裂将Higgsinos的电中性分量转变为伪狄拉克费米子，若singlino质量$\lesssim 10^8$ GeV，则能成功规避直接探测实验的约束。我们通过将该有效框架在$M_S$处与次最小超对称标准模型匹配，分析了来自电弱真空稳定性、观测到的Higgs质量与耦合以及其他标量质量极限的约束。发现中间尺度singlino的存在显著改善了电弱真空的稳定性，并允许在几乎所有$\tan\beta$取值下存在稳定或亚稳真空，而观测到的Higgs质量连同带电Higgs质量极限则偏好$\tan\beta \lesssim 3$。