非超对称 SO(10) 大统一模型中的弱相互作用大质量粒子

非超对称 SO(10) 大统一理论提供了一个框架，在其中可以解释暗物质的稳定性，同时实现规范耦合统一。在本工作中，我们通过根据弱相互作用 DM 候选者的 $\text{SU}(2)_L \otimes \text{U}(1)_Y$、$B-L$ 和 $\text{SU}(2)_R$ 量子数对其进行分类，系统地研究了这种可能性。我们同时考虑了标量和费米子候选者。我们表明，为了确保质子寿命与实验约束相容而要求足够高的统一尺度，这在筛选可行候选者时发挥了重要作用。在源自 SO(10) 的 16 或 144 表示的标量候选者中，只有零超荷的 $\text{SU}(2)_L$ 单态或 $Y=1/2$ 的双态对于 $\text{SU}(4)_C \otimes \text{SU}(2)_L \otimes \text{SU}(2)_R$ 和 $\text{SU}(3)_C \otimes \text{SU}(2)_L \otimes \text{SU}(2)_R \otimes \text{U}(1)_{B-L}$ 中间尺度规范群满足所有约束。在零超荷的费米子三重态中，只有 45 表示中具有中间群 $\text{SU}(4)_C \otimes \text{SU}(2)_L \otimes \text{SU}(2)_R$ 的三重态能导出 $M_{\rm GUT} > M_{\rm int}$ 且质子寿命很长的解。在假设最小 Higgs 含量的情况下，对于 $\text{SU}(4)_C \otimes \text{SU}(2)_L \otimes \text{SU}(2)_R$ 和 $\text{SU}(4)_C \otimes \text{SU}(2)_L \otimes \text{U}(1)_R$ 中间尺度规范群，我们找到了三个以弱双态和 $Y=1/2$ 作为暗物质候选者的模型。我们还讨论了如何在加速器和暗物质探测实验中检验这些模型。