具有 $b-\tau$ Yukawa 耦合统一的 SU(5) SUSY GUT 模型中的超粒子质量谱

基于规范群 SU(5) 的超对称大统一模型，除了规范耦合统一外，通常还需要 b 夸克和 $\tau$ 轻子 Yukawa 耦合的统一。我们在 $b-\tau$ Yukawa 耦合统一条件下，利用包含完整 1 圈阈值效应的 2 圈 MSSM 重正化群方程 (RGEs)，考察了 SU(5) SUSY GUT 的参数空间。Yukawa 统一解可分为两类。低 $\tan\beta \sim 3-11$ 的解以胶子质量 $\sim 1-4$ TeV 和 squark 质量 $\sim 1-5$ TeV 为特征。尽管这些解包含质量 <123 GeV 的轻 Higgs 标量粒子，因此若 LHC 的 Higgs 迹象持续存在则可能被排除，但其中许多解可能超出 LHC 的探测范围。第二类解出现在大 $\tan\beta \sim 35-60$ 区域，是 $t-b-\tau$ 统一解的一个子集。仅将 $b-\tau$ 统一限制在 $\sim 5\%$ 倾向于较轻的胶子，其质量约为 $0.5-2$ TeV，这最终应能被 LHC 搜索所触及。虽然我们的 $b-\tau$ 统一解可以与仅由中性微子构成的冷暗物质图景相容，但引入额外的模场或 Peccei-Quinn 超场可使我们所有的 Yukawa 统一解与观测到的暗物质丰度保持一致。