重子生成与暗物质的统一TeV尺度图像

我们提出了MSSM的一个简单扩展，它提供了宇宙重子不对称性和暗物质的统一图像。该模型引入了一个规范单态场$N$和一个色三重态场$X$，它们与右手夸克场耦合。由标量场$X$的交换介导的Majorana费米子$N$的非平衡衰变，在$M_N \sim 100$ GeV和$M_X \sim$ TeV时产生足够的重子不对称性。$N$的标量伙伴（记为$\tilde{N}_1$）自然是最轻的超对称粒子，因为它没有规范相互作用，并且扮演暗物质的角色。$\tilde{N}_1$在早期宇宙中通过费米子场$\tilde{X}$的交换有效地湮灭成夸克。该模型在以下方面是可实验检验的：(i) 中子-反中子振荡，其振荡时间估计约为$10^{10}$秒；(ii) 在LHC上发现质量在TeV量级的带色粒子$X$；(iii) 直接暗物质探测，其预测的截面在可观测范围内。