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重新审视$S_3$对称三希格斯二重态模型中的两个暗物质候选者

高能物理 - 唯象学 2023-01-31 v1

摘要

具有扩展标量电弱扇区的模型动机充分。若存在一个具有零真空期望值的额外标量表示,且费米子与该暗物质候选者之间无耦合,此类模型可容纳暗物质候选者。实现这些条件最自然的方式是考虑施加底层对称性的模型。基于此,我们考虑一个具有S3S_3对称性的三希格斯二重态模型。在此框架内存在可能容纳暗物质候选者的不同实现方式。S3S_3对称三希格斯二重态实现族源于不同真空以及由此产生的不同极小化条件。在此框架中,暗物质候选者属于弱相互作用大质量粒子类。该暗物质候选者与一个在自发对称性破缺后存留、且为S3S_3对称性残余的Z2\mathbb{Z}_2对称性相关。我们探讨两种情况,它们共享I型两希格斯二重态模型加一个惰性SU(2)二重态的诸多方面。这两种情况的主要区别在于存在一个不可消除的相,导致其中一种实现发生CP破坏。这两个候选者情形不同于先前研究的其他三标量二重态模型,因为它们不允许重暗物质候选者,O(500) GeV\mathcal{O}(500)\text{ GeV}。有效暗物质区域被确定为:无CP破坏模型为mDM[52.5,89] GeVm_\mathrm{DM} \in [52.5,\,89]~\text{GeV},有CP破坏模型为mDM[6.5,44.5] GeVm_\mathrm{DM} \in [6.5,\,44.5]~\text{GeV}。在当前工作中,我们通过应用来自LHC数据和间接探测数据对我们先前工作的额外检验,精炼了参数空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.12194,
  title  = {Revisiting two dark matter candidates in $S_3$-symmetric three-Higgs-doublet models},
  author = {A. Kunčinas and O. M. Ogreid and P. Osland and M. N. Rebelo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12194},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 5 figures, to be published in the Proceedings of DISCRETE 2022: 8th Symposium on Prospects in the Physics of Discrete Symmetries, 7-11 November, 2022, Baden-Baden, Germany