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具有 $S_3$ 对称性的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 2022-05-11 v2

摘要

具有扩展标量电弱扇区的模型可以在施加底层对称性的基底中具有消失的真空期望值。此类扩展具有很好的动机。如果某种对称性阻止了费米子与附加标量之间的耦合,那么在满足一些附加标准的情况下,此类标量可能成为可行的暗物质候选者。我们基于特定模型是否可能容纳暗物质候选者,对 S3S_3 对称的三希格斯二重态模型进行了分类,并允许软破缺的 S3S_3 对称标量势项。由于排布真空期望值的不同可能性,S3S_3 对称族模型呈现出多样性。此类模型可具有一个或两个消失真空期望值的真空。在我们的研究中,我们假设暗物质候选者由 Z2\mathbb{Z}_2 对称性稳定。该 Z2\mathbb{Z}_2 对称性是 S3S_3 对称性在自发对称性破缺后残留的剩余对称性,而非叠加于 S3S_3 之上。我们探讨了两个模型:含 CP 破缺与不含 CP 破缺的模型。这些模型具有单一的暗标量扇区和两个活跃标量扇区。活跃扇区在许多方面表现得像 I 型双希格斯二重态模型。两种情况下,暗物质候选者质量不同于已知的(先前研究的)三标量二重态模型。在详细研究模型并识别出与理论和实验约束都相容的参数后,我们发现对于含 CP 破缺的模型,暗物质候选者质量可能位于 [52.5,89] GeV[52.5,\,89]~\text{GeV}[6.5,44.5] GeV[6.5,\,44.5]~\text{GeV} 范围内。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.08872,
  title  = {Two dark matter candidates in three-Higgs-doublet models with $S_3$ symmetry},
  author = {A. Kunčinas and O. M. Ogreid and P. Osland and M. N. Rebelo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08872},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 3 figures, to be published in the Proceedings of DISCRETE 2020-2021: 7th Symposium on Prospects in the Physics of Discrete Symmetries, 29th November - 3rd December 2021, Bergen, Norway; v2: Minor changes