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具有辐射驱动自然性的超对称:对 WIMP 和轴子搜索的启示

高能物理 - 唯象学 2015-03-16 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

通过坚持 MSSM 的电弱和 QCD 部分均具有自然性,暗物质产生的图景相较于通常的 WIMP 奇迹图景发生了严重改变。在具有辐射驱动自然性(辐射自然超对称或 RNS)的超对称模型中,若包含类似 DFSZ 的强 CP 问题和超对称 μ\mu 问题解,则预期暗物质是轴子和类希格斯微子 WIMP 的混合物。WIMP/轴子丰度计算需要联立求解一组描述准稳定轴微子和 saxion 的耦合玻尔兹曼方程。在大部分参数空间中,轴子构成暗物质的主要贡献,但也存在 WIMP 占主导的区域。我们展示了允许的 PQ 标度 faf_a 范围,并将其与近期 ADMX 轴子探测器预期探测的值进行比较。我们还展示了 WIMP 探测率,由于现在 WIMP 仅占总暗物质的一部分,该探测率低于通常预期。尽管如此,吨级惰性液体探测器应能够探测整个 RNS 参数空间。间接 WIMP 探测率前景较差,因为它们因耗竭的 WIMP 丰度的平方而降低。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.04137,
  title  = {Supersymmetry with radiatively-driven naturalness: implications for WIMP and axion searches},
  author = {Kyu Jung Bae and Howard Baer and Vernon Barger and Michael R. Savoy and Hasan Serce},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.04137},
  year   = {2015}
}

备注

25 pages with 14 .png figures; submitted to special issue "Supersymmetry and Dark Matter" in Symmetry, edited by D. Cline