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具有单态标量信使的单态费米子暗物质模型的真空结构与稳定性

高能物理 - 唯象学 2015-06-11 v3

摘要

我们探讨了具有单态费米子暗物质 (DM) 的标准模型 (SM) 单态扩展中的真空稳定性和平凡性界限问题。在该模型中,单态标量充当 SM 部分与暗物质部分之间的信使。该模型包含两个类希格斯标量玻色子,且与所有电弱精密测试数据、DM 热遗迹密度及其直接探测限制相符。我们表明,对于 125 GeV 希格斯玻色子,该模型在达到普朗克能标之前是稳定的,不会遇到 Landau 极点。我们还对真空结构进行了全面研究,指出电弱真空为全局极小值的区域受到高度限制。在该模型中,由于 SM 希格斯玻色子与单态标量之间的混合,两个类希格斯标量玻色子与 SM 弱规范玻色子及 SM 费米子的耦合均减弱。此外,还存在它们不可见衰变为一对 DM 的可能性。因此,如果未来关于 (σB)VV(\sigma \cdot B)_{VV}(σB)ffˉ(\sigma \cdot B)_{f\bar{f}}(其中 V=γ,W,ZV=\gamma,W,Zf=b,τf=b, \tau)的数据结果大于 SM 预测,则该模型将不被 favor。

关键词

引用

@article{arxiv.1209.4163,
  title  = {Vacuum structure and stability of a singlet fermion dark matter model with a singlet scalar messenger},
  author = {Seungwon Baek and P. Ko and Wan-Il Park and Eibun Senaha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1209.4163},
  year   = {2015}
}

备注

41 pages, 31 figures; v2: references added; v3: new figure added, version to appear in JHEP