U$\mu \nu$SSM 中的 WIMP 暗物质

U$\mu\nu$SSM 是 $\mu\nu$SSM 超对称模型的 $U(1)'$ 扩展,其中重子数破坏算符以及显式质量项被禁止,且潜在的畴壁问题得以避免。规范反常抵消条件强制 U$\mu\nu$SSM 模型谱中存在外来的夸克超场,并允许除右手中微子超场外还存在若干在标准模型规范群下的单态超场。规范结构意味着超势中存在额外的离散 $Z_2$ 对称性,确保了某个单态的稳定性,该单态表现为 WIMP 暗物质而无需借助 $R$-宇称。我们详细分析了这一新颖可能性,使用该单态的费米分量作为暗物质候选者。特别地,我们通过 $Z'$、Higgs-右手中微子与暗物质介导的湮灭计算了其遗迹密度,以及其在暗物质直接探测实验中的潜在信号。分析中施加了来自 LHC 上 $Z'$ 直接搜索对参数空间的约束,以及来自探测器内外来夸克强子化的约束。参数空间的大片区域被发现处于即将运行的 Darwin 实验的探测范围内。