Neutralino Dark Matter in MSSM Models with Non-Universal Higgs Masses
我们考虑最小超对称标准模型(MSSM)与不同数量的非普适性的软超对称性破缺贡献的希格斯标量质量。除了受约束的MSSM(CMSSM),其中这些是普遍的软超临界破坏贡献的夸克和slepton质量在输入的大统一体尺度,我们考虑的情况下,希格斯质量是非普遍的相同的金额(NUHM 1),和场景中,他们是独立的非普遍的(NUHM 2)。由于最轻的中性伴子是暗物质的候选者,我们要求中性伴子的残余密度不与WMAP和其他人的测量相冲突,并检查参数空间的可行区域。在这些情况下,中性伴子暗物质通过弹性散射直接检测的前景进行了讨论。
2009-11-23 hep-ph
Dark matter and Colliders searches in the MSSM
我们研究了暗物质实验(直接探测和间接探测)和加速器设施(欧洲核子研究中心的大型强子对撞机和$\sqrt{s}= 1$ TeV $e^+e^-$直线对撞机)之间的互补性约束的最小超对称标准模型(MSSM)的框架。我们展示了如何在标量和高吉诺部门的非普适性可以影响实验的前景,发现超对称粒子。未来的实验将覆盖大部分的参数空间的MSSM青睐的WMAP约束的遗物密度,但仍然存在一些区域无法达到的一些极端(微调)值的超对称参数。虽然以重标量为特征的焦点区域将很容易通过寻找暗物质的实验来探测,但具有重高吉诺和轻费米子的区域将更容易通过对撞机实验来到达。通过对不同信号的关联,可以获得更多的超对称性和天体物理参数的信息。
2006-02-09 hep-ph
The MSSM from Scherk-Schwarz Supersymmetry Breaking
我们提出了一个五维模型紧化的超对称性被打破的Scherk-Schwarz机制的间隔。规范扇区在体中传播,两个希格斯超多重态是准定域的,夸克和轻子多重态是定域的,在其中一个边界中。有效的四维理论是具有非常重的高吉诺、重的方夸克、轻的斯莱普子和希格斯诺的MSSM。希格斯扇区的软树级平方质量可以是负的,它们可以(部分)抵消规范扇区的正单圈贡献。电弱对称性破缺可以很容易地由来自最顶端扇区的双圈辐射修正触发。获得电弱尺度所需的微调被发现是远远小于在MSSM,基本上没有微调几个TeV的高吉诺群众。从直接希格斯搜索在LEP和电弱精密可观测量的所有界限都可以满足。最轻的超对称粒子是一种(类希格斯诺)中性伴子,它可以容纳大量的暗物质,这与最近的WMAP观测结果一致。
2006-05-01 hep-ph
Updated Post-WMAP Benchmarks for Supersymmetry
我们更新了以前提出的一组超对称基准场景,考虑到精确的约束条件下,通过结合WMAP和其他宇宙学数据,以及LEP和b -> s伽马约束条件获得的冷暗物质密度。我们假设R宇称是守恒的,并且在具有普适软超空性破缺标量和高真质量m_0和m_1/2的约束MSSM(CMSSM)中工作。在大多数情况下,通过稍微减小m_0,可以使以前基准计算的遗迹密度在WMAP范围内,但在两种情况下,m_0和m_1/2发生了更大的变化。由于WMAP约束降低了CMSSM参数空间的有效维数,人们可以沿着(m_1/2,m_0)平面中具有可接受数量的暗物质的“WMAP线”研究现象学。我们讨论的生产,衰变和可探测性的超粒子沿着这些线,在大型强子对撞机和线性电子+电子对撞机在子和多TeV的范围内,强调强子和轻子对撞机的互补性,并特别强调中性伴子部门。最后,我们预览的准确性,其中一个可能能够预测的密度超对称冷暗物质使用对撞机测量。
2003-06-23 hep-ph
Neutralino Dark Matter in BMSSM Effective Theory
我们研究热中性伴子暗物质的有效场论扩展的MSSM,称为“超越MSSM”(BMSSM)在Dine,Seiberg和Thomas(2007)。在这类有效场论中,MSSM的场内容是不变的,但通过允许对拉格朗日量的Higgs/higgsino部分进行小的修正,可以减轻小的层次问题。我们进行参数扫描并计算暗物质遗迹密度。光Higgsino LSP的情况下修改最多,我们发现新的区域的参数空间相比,标准的MSSM。这涉及到WMAP暗物质边界和LEP电荷束缚之间有趣的相互作用。我们还发现了一些变化的高吉诺LSP,部分是由于湮灭通过希格斯共振,部分是由于coannihilation与光停止在模型中,被统治的新的有效条款。
2009-06-03 hep-ph
Inflection point inflation: WMAP constraints and a solution to the fine-tuning problem
我们考虑了具有两个独立参数的拐点暴胀的可重正化模型中的观测约束和微调问题。我们推导出该模型的参数空间的约束所产生的WMAP 7年的功率谱。以前已经表明,它是可能成功地嵌入这种潜力的MSSM。不幸的是,要做到这一点需要进行严格的微调。我们解决这个问题,通过引入一个混合场,动态提升的潜力与随后的顺利相变结束通货膨胀在必要的点。存在大参数区域,这大大减少了所需的微调,而不会破坏模型的可行性。这种机制的一个副作用是,它增加了势的慢滚区域的宽度,从而也减轻了初始条件微调的问题。我们研究的MSSM嵌入先前已被证明能够解释中微子质量的小。混合跃迁并没有破坏这一特性,因为存在微调参数与$10^{-1}$一样大的参数区域,而中微子质量仍然很小。
2011-05-22 astro-ph.CO hep-ph
BMSSM Implications for Cosmology
在MSSM中加入Higgs场的不可重正化项,改善了MSSM的小层次问题。我们详细分析了BMSSM影响的两个主要宇宙学问题:暗物质和重子生成。的LSP的遗物丰度是一致的WMAP和对撞机的限制的区域被确定,显示散装区域和其他以前被排除的区域现在被允许。要求真空稳定性限制了允许的区域。基于两圈有限温度有效势分析,我们证明了在MSSM与LEP Higgs质量束缚不相容的区域,包括参数\tan β \lsim 5,m_{ \tilde{t}_{1} } > m_t,m_Q << TeV,电弱相变可以是充分的一级相变.
2009-07-15 hep-ph
Long-lived stops in MSSM scenarios with a neutralino LSP
本文研究了在以中性伴子为最轻超对称粒子的超对称模型中存在长寿命的终止夸克的可能性。我们研究了亚稳态停止对超粒子质量谱和暗物质密度的影响。我们发现,为了获得足够长的停止寿命,以便在LHC实验中作为稳定的R-强子被观察到,我们需要微调停止和LSP之间的质量简并相当大。这增加了终止-中性伴子共零化的截面,使得中性伴子残余物的密度低于WMAP在终止质量约为1.5 TeV/c^2时的预期值。然而,如果这样的场景在自然界中实现,我们证明了长寿命的停止将在LHC中产生,并且在设计光度下运行一年后,可以检测到质量高达1 TeV/c^2的基于停止的R-强子。
2010-03-23 hep-ph
Higgs sector of the MSSM: lepton flavor violation at colliders and neutralino dark matter
我们研究了在大型强子对撞机和光子对撞机上检测希格斯介导的轻子味违反的前景,在最小超对称标准模型中,在$μ-τ$扇区中有大的轻子味违反质量插入,用几个实验界限约束参数空间。我们发现率可能太小,在未来的实验中观察到的,如果模型必须适应中性伴遗迹密度测量WMAP和解释的$(g-2)_μ$异常:更好的前景,发现如果这两个约束仅作为上限。在所研究的约束参数空间中,自旋无关的中性伴子-核子截面刚好低于目前的CDMS极限,而来自晕中中性伴子湮灭的伽马速率被强烈抑制。
2010-02-19 hep-ph
Pseudo-Dirac Bino Dark Matter
虽然最小超对称标准模型(MSSM)的双主导最轻的中性伴子是一个有趣的和广泛研究的暗物质的候选者,其湮灭截面的p波抑制需要微调的MSSM光谱与WMAP观测一致。我们提出了伪狄拉克双星,出现在理论与D-型超光速破缺作为一个有趣的替代候选人的暗物质。由于这两个态在没有电弱对称性破缺的情况下是简并的,因此双原子的伪狄拉克性质给出了增强的共湮灭的自然机制。此外,最轻的状态可以与直接检测实验的极限一致,因为缺乏载体相互作用,如MSSM bino的情况。
2008-01-08 hep-ph
Anomalous $U(1)'$ and Dark Matter
我们研究了最小超对称标准模型(MSSM)的反常$U(1)'$扩展的费米子扇区中的最轻质量。该模型的LSP是一个XWIMP(极弱相互作用弱相互作用粒子)。我们研究了它在与MSSM的中性伴子有混合和没有混合的情况下的残余密度。我们已经表明,这种扩展模型可以满足WMAP数据。为了执行此计算,我们修改了DarkSUSY包。
2012-01-19 hep-ph
Flat direction MSSM (A-term) Inflation
最小超对称标准模型包含了几百个D-和F-平坦方向,这些方向被软超对称破缺项和不可重正化项所提升。在最近的一篇论文中,我们发现只有两个方向,{ \bf LLe}和{ \bf udd}可以容纳通货膨胀。该模型预测超过$10^3$电子折叠的膨胀尺度为$H_{\rm inf}\sim 1$ GeV,提供了一个倾斜的光谱与WMAP 3兼容,和一个可以忽略不计的张量扰动。再加热温度可以低至$T_{rh}\sim 1$ TeV。该模型是稳定的辐射以及超重力校正下,虽然一个显着的微调必须施加在模型的两个参数的比率。RGE方程使我们能够将模型参数与LHC中可探测的slepton和gaugino质量联系起来,而该模型中的中性伴子很可能是目前实验室中暗物质研究的对象。
2006-10-12 hep-ph
Beyond the MSSM Higgs with d=6 effective operators
我们继续以前的研究MSSM希格斯拉格朗日扩展的所有有效运营商的维度d=6,可以超越MSSM,符合其对称性。利用超对称性,这类算符也扩展了中性伴子和电荷伴子扇区,并在壳层上计算了相应的分量场拉格朗日量。由于这些运营商的中性伴子和电荷伴子质量的修正,解析计算MSSM相应的值的函数。对于个别运营商,修正是小的,几个GeV的约束MSSM(CMSSM)可行的参数空间。我们研究了对最轻希格斯质量的修正,从单个算子中,从那些CMSSM相空间点中,分别接收到比2圈前导对数CMSSM值高4(6)GeV的超对称修正:EW微调Delta<200,与WMAP遗迹密度(3 $σ$)一致,以及M=10(8)TeV的算子尺度。应用于最小微调的CMSSM点(Delta=18),这样的增加分别给出上限$m_h=120(122)\pm 2$ GeV。对于Delta>200的那些CMSSM相空间点,来自单个算子的m_h的增加可以更大($\sim$ 10-30 GeV);这些现在可以是现象上可行的,具有减小的Delta,并且这包括否则将违反由该值约束的LEP 2的那些点。由有效算子扩展的中性伴子/电荷伴子拉格朗日量可用于研究MSSM扩展范围内的暗物质遗迹密度,方法是将其实现在micrOMEGAs等公共代码中。
2011-11-15 hep-ph
Many faces of low mass neutralino dark matter in the unconstrained MSSM, LHC data and new signals
如果所有强相互作用超粒子(方子和胶子)在一个无约束的最小超对称标准模型(MSSM)的重量比相应的质量下限的最小超引力(mSUGRA)模型,获得当前的LHC实验,然后现有的数据允许各种电弱(EW)部门与轻超粒子产生暗物质(DM)的残骸密度所允许的WMAP数据。一些超微粒子可能刚好位于LEP的现有下限之上,并导致许多在mSUGRA中不常见的新DM产生机制。这是通过重新访问ATLAS合作获得的上述方胶子质量极限,与不受约束的EW部门与质量不相关的强部门。使用他们的选择标准和相应的截面限制,我们发现在发电机水平使用Pythia,在大多数情况下,质量限制的变化,如果有的话,最多10-12%。然而,在某些情况下,胶子质量极限的弛豫更大($\approx 20%$)。如果在无约束MSSM中的强相互作用超粒子的子集在LHC的范围内,则可以获得对EW扇区敏感的信号。这是通过模拟$blj$ $\etslash$,$l= e and μ$,和$bτj$ $\etslash$信号在i)光停止的情况下,和ii)光停止胶子的情况下,与各种轻EW部门所允许的WMAP数据。一些更一般的模型可以用非普适的标量和高吉诺质量来实现。
2012-05-16 hep-ex hep-ph
Fourth level MSSM inflation from new flat directions
我们提出了一个模型的超对称性,通常称为MSSM的最小扩展驱动的通货膨胀。从n = 4水平上的规范不变平坦方向出发,构造了暴胀子势,并利用它研究了暴胀子势的非零四阶导数在鞍点附近的结果.为此,我们利用圈修正势导出了MSSM暴胀中重要参数的表达式。我们进一步估计的可观测参数,并发现他们很好地适应最近的观测数据从WMAP7通过使用代码CAMB。我们还探讨了原始黑洞形成的可能性从我们的模型。最后,我们分析了单回路RGE,并计算了不同的唯象参数,这些参数可以在LHC或未来的线性对撞机中精确确定。
2012-03-29 astro-ph.CO hep-ph
Comparing the Predictions of two Mixed Neutralino Dark Matter Models with the Recent CDMS II Candidate Events
我们考虑两个最佳混合的中性伴子暗物质模型,基于非普适的高根质量,这是我们最近提出的,以实现WMAP兼容的遗物密度在很大一部分的MSSM参数空间。我们比较了自旋无关DM散射截面与最近的CDMS II数据,假设两个报告的候选事件的可能性信号事件的预测。对于一个模型,预测的横截面同意与假定的信号在一小部分的参数空间,而对于其他协议持有整个WMAP兼容的参数空间的模型。
2010-02-19 hep-ph
Natural Implementation of Neutralino Dark Matter
中性伴子暗物质的预言被认为是最小超对称标准模型(MSSM)的成功之一。然而,WMAP和对撞机的约束所允许的参数空间的成功区域是相当有限的。我们讨论微调方面的暗物质和电弱对称性破缺(EWSB)和探索区域的MSSM参数空间与非普遍的高志诺和第三家族标量质量中的中性伴子暗物质可能会自然实施。特别是,允许非普适的高吉诺打开了允许通过t通道slepton交换进行比诺湮灭的大块区域,导致了“超自然的暗物质”,对应于暗物质根本没有微调。相比之下,我们发现,最近提出的“回火中性子”区域涉及大量的MSSM参数微调,以满足暗物质的约束,虽然微调可能会得到改善,如果几个湮灭通道同时行动。虽然我们已经确定了“超自然暗物质”的区域,其中没有微调,以实现成功的暗物质,通常的MSSM微调,以实现EWSB始终存在。
2006-08-10 hep-ph
Recoil Detection of the Lightest Neutralino in MSSM Singlet Extensions
我们研究了单重态扩展MSSM模型直接探测最轻中性伴子及其宇宙学遗迹密度的关联预言。为了说明单线态的一般效应,我们取重的slepton和squarks。我们应用LEP,$(g-2)_μ$和微扰约束。我们发现,WMAP上限的冷暗物质密度限制了大部分的参数空间的区域,最轻的中性伴子可以发现在反冲实验。NMSSM和UMSSM的结果通常与MSSM相似,因为它们的轻中性伴子具有相似的组成和质量。在n/sMSSM中,中性伴子通常非常轻,其反冲探测在CDMS II实验的范围内。一般来说,我们考虑的单重态模型的参数空间中的大多数点都可以通过WARP实验来获得。
2007-02-02 astro-ph hep-ph
Search for Higgs Bosons in SUSY Cascades in CMS and Dark Matter with Non-universal Gaugino Masses
在大统一理论(GUT)中,在统一尺度下可能会出现高吉诺质量的非普适边界条件,并影响中性MSSM希格斯玻色子(h/H/A)在LHC上的可观测性。本文研究了这种非普适的高更质量对超对称级联衰变链中产生希格斯玻色子的影响,包括在pp相互作用中产生的胶子-->夸克夸克,夸克-->中性子_2夸克,中性子_2-->中性子_1 h/H/A,h/H/A --> b-bar。在具有普适的高更诺质量的单重态表象中,在我们感兴趣的参数区域,只有轻的希格斯玻色子玻色子可以在这个级联中产生,而在非普适的高更诺质量的情况下,重的中性MSSM希格斯玻色子玻色子的产生可能占主导地位。根据WMAP对冷暗物质遗迹密度的限制,研究了在上述情况下的高吉诺质量参数的允许参数空间。我们还表明,组合的表示可以给所需的量的暗物质在参数空间的任何一点。在非普适的情况下,我们表明,重希格斯玻色子玻色子可以检测到在所研究的级联参数区域与WMAP首选的中性伴子遗迹密度。
2008-08-22 hep-ph
Inflation and The Minimal Supersymmetric Standard Model
从宇宙学数据中有强有力的证据表明,宇宙经历了一个称为暴胀的超光速膨胀时期。暴胀理论在基础物理中的合理嵌入一直是宇宙学和高能物理学交叉点上的一个突出问题。我们展示了如何在最小超对称标准模型(MSSM)中实现暴胀。暴胀子候选者是夸克和轻子的超对称伙伴的两种特定组合。MSSM膨胀发生在低尺度,并在威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的最新数据实验允许的范围内产生扰动。暴胀的参数空间与超对称暗物质是相容的,大型强子对撞机(LHC)能够在允许的参数空间区域内发现暴胀子候选者。
2008-12-18 hep-ph
Impact of SUSY-QCD corrections on neutralino-stop co-annihilation and the neutralino relic density
在最小超对称标准模型(MSSM)下,计算了中性伴子停止共湮灭为电弱矢量和希格斯玻色子的全O(alpha_s)超对称QCD修正.我们进行了参数的唯象MSSM内的研究,并证明了所研究的共湮灭过程是唯象相关的,特别是在126 GeV的希格斯粒子的背景下。通过一个例子的方案,我们讨论了完整的次领先的顺序修正的共同湮灭截面的效果,并显示其对预测的中性伴子遗迹密度的影响。我们证明了这些修正对宇宙学优选区域参数空间的影响大于当前WMAP数据的实验不确定性。
2013-02-14 hep-ph
Neutralino-stop co-annihilation into electroweak gauge and Higgs bosons at one loop
在最小超对称标准模型(MSSM)中,计算了中性子终止共湮灭为电弱规范和希格斯玻色子的全O(alpha_s)超对称QCD修正.我们发现,这些湮没通道是现象学相关的所谓的现象MSSM内,特别是在光的观察希格斯粒子的质量约为126 GeV的大型强子对撞机。我们详细介绍了我们的计算,包括重整化方案,红外治疗,和运动学的微妙之处要解决的。给出了共湮灭截面和预测的中性伴子遗迹密度的数值计算结果。我们表明,包括宇宙学上的首选区域的参数空间的修正的影响是大于目前的实验不确定性从WMAP数据。
2013-04-08 hep-ph
Extra-weakly Interacting Dark Matter
我们研究了一种新型的暗物质,与普通物质的耦合比弱相互作用自然抑制至少一个数量级。尽管存在超弱相互作用,但如果质量接近MSSM最轻态的质量,这种类型的大质量粒子(XWIMPs)可以满足WMAP遗迹密度约束。在适当扩展的mSUGRA模型的参数空间中的区域与XWIMP上的WMAP 3约束一致的确定。超微粒子质量的曲线图可以在LHC上进行测试。我们还讨论了灵敏度的分析顶部质量。作为一个明确的模型的例子,我们表明,这种形式的暗物质可以出现在某些$Z'$扩展的MSSM。具体地说,我们考虑一个阿贝尔扩展的自发规范对称性破缺通过Fayet-Iliopoulos D-项的隐藏部门。全模型的LSP来自额外的$U(1)_X$扇区,由于实验约束,该扇区与标准模型粒子具有极弱的耦合。由于R宇称守恒,新的XWIMP是冷暗物质的候选者.在一定的限制下,该模型简化为没有希格斯机制的MSSM的\st扩展,并且具有类似特征的更大范围的模型易于构建。
2006-12-27 hep-ph hep-th
Production of Long-Lived Sleptons at LHC
我们分析了MSSM参数空间,并讨论了所谓的共湮灭区附近的窄带,其中slepton可能是长寿命粒子。这个区域与WMAP对暗物质的限制是一致的,并且取决于$\tanβ$的值。在这个区域,恒星是长寿的,可以通过探测器。由于相对较小的质量(150 $÷$ 850 GeV),它们在LHC的生产截面可能达到几个% pb。
2005-09-16 hep-ph
A review of naturalness and dark matter prediction for the Higgs mass in MSSM and beyond
在双圈超前对数近似下,根据电弱尺度最小微调(Delta)的自然性要求和暗物质的一致性,在约束MSSM(CMSSM)框架下,对最轻Higgs质量(mh)的预测进行了评述.结果,希格斯粒子的质量被预测为刚好高于LEP 2的束缚,m_h=115.9 \pm 2 GeV,对应于最小的Delta=17.8,这个值是从与电弱和WMAP(3σ)约束的一致性中得到的,但没有LEP 2的束缚。由于量子修正(主要是对高于LEP 2界限的m_h的QCD修正),Delta在上述m_h值的两侧以指数方式增长\approx,这强调了这个预测的相关性。如果m_h>121(126)GeV,则CMSSM无法容纳,除非我们接受比Delta>100(1000)更差的微调成本。我们回顾了在MSSM Higgs扇区之外添加新物理的情况下,上述对m_h和Delta的预测是如何变化的,这些物理由d=5和d=6的有效算子参数化。对于d=5的算子,可以获得m_h \leq 130 GeV的值,Δ <10。发现d=6的每个算符对Delta<100的点的m_h值的超对称修正的大小很小,当M=8 TeV时只有几个(<4)GeV,这里M是新物理的尺度。尺度M每增加(减少)1 TeV,该值就减少(增加)大约1GeV。这些结果的阿特拉斯/CMS超对称排斥限制的关系,连同它们的影响CMSSM地区的最低微调。
2011-11-23 hep-ph
Triplet-Singlet Extension of the MSSM with a 125 Gev Higgs and Dark Matter
研究了最小超对称标准模型通过增加一个单重态和一个超荷零SU(2)手征三重态超场的推广。三重态扇区对标量质量有额外的贡献,我们发现最轻的CP-甚至希格斯玻色子在树水平上的质量可以达到119-120 GeV,辐射校正将该值提高到125 GeV。在这个模型中,不需要停止环的显著贡献来获得所需的希格斯质量,这就解决了在大统一理论尺度下将停止质量固定到高精度的微调问题。此外,该模型给出了一个中性伴子暗物质的质量约为100 GeV,这是一个混合物的希格斯诺和特里普利诺与暗物质密度符合WMAP的意见。与核子无关的自旋散射截面为10^(-43)cm ^2,这使得它与氙100等直接探测实验的边界一致。
2012-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter detection in the BMSSM
在MSSM中加入Higgs场的不可重正化项,改善了MSSM的小层次问题。对于中性伴子暗物质,新的区域的LSP的遗迹丰度是一致的WMAP(作为散装区和停止共湮灭区),现在允许。在这个框架下,我们详细分析了直接暗物质探测的前景,在氙类实验。另一方面,我们研究了费米实验和即将到来的AMS-02实验中中性伴子LSP湮灭产生的γ射线、反质子和正电子的探测能力。
2010-02-15 astro-ph.CO hep-ph
Sensitivity of IceCube-DeepCore to neutralino dark matter in the MSSM-25
我们分析了IceCube-DeepCore对太阳核心中性伴子暗物质湮灭的敏感性,该物质是在最小超对称标准模型(MSSM-25)的25个参数版本内产生的。我们使用基于重要性采样的扫描方法和DarkSUSY 5.0.6计算观测值来探索25维参数空间。我们的扫描产生了一个包含602万个参数空间点的数据库,其中中性伴子暗物质与WMAP 7年数据以及加速器搜索所暗示的遗迹密度一致。我们使用IceCube-DeepCore中微子望远镜的预期能力对这些点进行了模型排除分析。我们表明,IceCube-DeepCore将对一些无法直接检测实验的模型敏感,如SIMPLE,COUPP和XENON 100,使用费米-LAT观测矮球状星系的间接检测,也不适用于当前的LHC搜索。
2013-04-17 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino Dark Matter in SUSY-SU(5) with RH neutrinos
在低能超对称性的背景下,讨论了基于SU(5)群的右手中微子大统一模型,研究了它对中性伴子暗物质(DM)的影响,并与约束MSSM进行了比较. RG效应在这个模型中修改的sparticle频谱,这样的DM遗迹密度的WMAP限制不能满足小值的$\tanβ$($\tanβ\lesssim 35$)和有效的neutralino-stau coannihilation所允许的参数空间的区域提出了一个独特的现象和上限的neutralino质量的参数选择。
2007-10-09 hep-ph
Phenomenology of a Fluxed MSSM
我们分析了IIB型弦定向褶皱中通量诱导超对称破缺所激发的一组最小超对称标准模型(MSSM)软项的唯象。该计划是非常严格的限制,基本上只有两个自由质量参数:参数M,它设置的规模软条款,和μ参数。在施加一致的辐射电弱对称性破缺(EWSB)后,模型依赖于一个质量参数(比如M)。尽管受到如此的限制,人们发现与EWSB条件是一致的。我们证明,这些条件有两个解决方案,为mu<0,没有为mu>0。参数tan β作为预测结果,对于一个解约为3-5,对于另一个解约为25-40,这取决于M和顶部质量。我们进一步研究来自B->S伽马,μ子g-2,希格斯质量限制和WMAP约束暗物质的模型上的约束。MSSM谱是根据单个自由参数M来预测的。低tan β分支与相对较轻的光谱相一致,尽管只有当最轻的中性伴子不稳定时,它才与标准宇宙学相容。高tan β分支与所有唯象约束相容,但具有相当重的光谱。我们认为,如果在基础理论中存在一个额外的关系μ =-2M,则与此重光谱相关的微调将得到实质性改善。
2005-04-07 hep-ph hep-th
Current experimental constraints on the lightest Higgs boson mass in the constrained MSSM
我们研究的参数空间的约束MSSM考虑各种实验约束。对于暗物质部分,我们要求中性伴子暗物质能解释WMAP测量的残余密度,并满足氙原子对核子散射率的限制。对于对撞机的限制,我们考虑了LEP,Tevatron和LHC以及μ子异常磁矩的所有相关的直接和间接限制。特别地,对于B_s->μ^+μ^-的极限,我们要么直接用最新的LHC数据考虑它的分支比,要么考虑纯轻子衰变的双比[Br(B_s->μ^+μ^-)/Br(B_u->τ_τ)]/[Br(D_s->τ_τ)/Br(D->τμ_τ)]。我们发现,在这些约束条件下,CMSSM和NUHM 2中最轻的希格斯玻色子玻色子(h)的质量在考虑其理论不确定性之前(之后)的上限约为124 GeV(126 GeV).我们还发现,对于这些模型,LHC中的双光子Higgs信号相对于SM预测被抑制了,顶夸克质量的下限随着m_h的增加而增加,当m_h=124 GeV时达到600 GeV。
2012-03-21 hep-ex hep-ph
Light Superpartners at Hadron Colliders
MSSM预测的不确定性是由于未知的超对称性破坏机制。为了减少这些不确定性,人们通常对MSSM参数空间施加约束。最近,两个新的约束条件变得可用,两者都来自天体物理学:WMAP精确测量宇宙中暗物质的数量和EGRET关于扩散伽马射线通量过量的数据。被解释为超对称性的表现,这些数据导致参数空间的严格限制,并挑选出一个非常有限的区域。这一地区的主要特征是从沉重的squarks和sleptons轻gauginos分裂。我们研究这种情况下的现象学性质,特别是超粒子生产的横截面,它们的衰变模式和签名的强子对撞机,Tevatron和LHC的观察。我们发现,弱相互作用的粒子在这个领域是非常轻的,使截面可能达到一个铅的分数与喷流和/或轻子作为最终状态伴随着丢失的能量带走轻中性伴子与质量约100 GeV。
2006-11-08 hep-ph
Dark matter direct detection in the MSSM with heavy scalars
我们探讨的暗物质检测前景的最小超对称标准模型的方案中的标量伙伴的费米子和希格斯粒子(除了标准模型一样的一个)被假定为非常重,并从低能谱。我们分析了中性伴子LSP($χ_1^0$)的情况下,在GUT尺度的Gaugino质量参数是普遍的,也是他们是非普遍的情况下。这一分析是在100公斤类氙实验的框架内进行的。在一般情况下,一个重要部分的参数空间产生的暗物质遗迹密度测量WMAP可以探测和排除的情况下,没有检测到任何WIMP。在相反的情况下,一旦一个WIMP信号已被发现,我们表明,对于轻$χ_1^0$,这是一个higgsino-gaugino混合物,它是可能的,以有效地重建的质量和散射截面的中性伴子LSP。此外,我们表明,它也是可行的,把强约束的一些参数的拉格朗日,如希格西诺和高更诺质量参数。
2009-05-26 astro-ph.HE hep-ph
Well-Mixed Dark Matter and the Higgs
在具有MSSM谱的模型中,通过重整化群流的电弱对称性的破坏被发现产生“良好混合”的中性伴子暗物质,其残留密度与WMAP数据一致,并且与直接暗物质搜索的电流限制一致的核的弹性散射截面。这些模型预测希格斯玻色子的质量在(125-126)GeV之间。混合良好的中性伴子暗物质主要是类双星物质,但也有大量的希格斯诺和维诺物质,每种物质的体积都相当。自然模型具有~1 TeV的胶子质量和相当大的中性中微子-核子散射截面,将通过大型强子对撞机和未来的暗物质直接探测实验进行全面测试。
2013-03-27 hep-ph
Dark Matter in a Constrained NMSSM
我们探索的约束次最小超对称标准模型与大统一尺度边界条件(CNMSSM)的参数空间,并找到最轻的中性伴子的遗迹密度与WMAP测量兼容的区域。我们强调与MSSM的不同之处:LSP的湮灭通过希格斯共振在tanβ值较低的情况下发生,LSP有一个大的singlino组件的情况下。粒子谱以及理论和对撞机的限制计算与NMSSMTools。所有的中性伴子湮灭和共湮灭过程,然后计算与micrOMEGAs,考虑到高阶修正的希格斯部门。
2007-10-16 hep-ph
How light a higgsino or a wino dark matter can become in a compressed scenario of MSSM
希格斯诺斯和维诺有强烈的动机成为超对称中的暗物质(DM)候选者,但它们的湮灭截面相当大。对于热发电和单组件DM设置,希格斯诺斯或维诺可以分别具有大约1或2-3 TeV的质量。对于这样的DM候选者,少量的slepton共湮没可能会降低有效的DM湮没截面。这反过来又将满足DM质量的遗迹密度的下限降低了50%以上。几乎类似程度的减少相同的限制也被视为squark coannihilations。然而,相反,对于近简并的squarks和higgsino DM,在其通用上限附近,相关的共湮灭可能会降低遗迹密度,从而扩大上限向更高的DM质量。我们还计算了直接和间接检测信号。在这里,由于准质量简并的squark和LSP,我们遇到的情况下,squark交换图可能会作出显着或更强烈的贡献比希格斯交换贡献的自旋无关的直接检测截面的DM。对于higgsino-DM的情况下,我们观察到,DM质量为600 GeV是一致的WMAP/普朗克和LUX数据的sfermion共湮灭。LUX数据本身排除了450至600 GeV的区域,其数量级为横截面的一半,远低于相关的不确定性。Wino DM的类似组合下限约为1.1 TeV。在这样一个压缩的场景中,几乎没有任何来自LHC的碰撞机束缚的夸克和slepton,其中sfermion质量接近higgsino/wino LSP的质量。
2017-09-21 hep-ph
Higgs and Sparticle Spectroscopy with Gauge-Yukawa Unification
本文研究了超对称SU(4)_cxSU(2)_LxSU(2)_R模型的Higgs和s粒子谱,其中三个MSSM规范耦合和第三族(t-b-tau)Yukawa耦合都统一在M_GUT上.这类模型可以通过高维理论的紧化得到。考虑到相反符号的Gaugino质量和在其当前中心值的1 σ内变化的m_t,产生了各种规范-汤川统一以及WMAP兼容的中性伴子暗物质解。它们包括混合bino-Higgsino暗物质,Stau和Gluino共湮灭的情况下,和A-共振解决方案。
2012-03-03 hep-ph
Dark Matter and Lepton Flavour Violation in Yukawa Unification with Massive Neutrinos
本文重新讨论了在大质量中微子存在下WMAP暗物质对b- $τ$ Yukawa统一的约束。底夸克质量的预测被观察到修改的大中微子混合的数据建议。这使得汤川统一也为大$\tanβ$,并为积极的$μ$,以前不赞成。因此,中性伴子暗物质的允许参数空间不同于MSSM。我们还发现,与暗物质兼容的参数空间也预测了LHC中轻子味破坏的可检测率。
2009-03-11 hep-ph
Non-universal gaugino masses and implications on the dark matter and Higgs searches
大统一理论中的非普适边界条件会导致在统一尺度下的非普适的高吉诺质量。在R宇称保持理论中,最轻的超对称粒子是暗物质的自然候选者。我们研究了SU(5)中非普适高更质量情况下最轻中性伴子的组成,以及对暗物质的影响。在SU(5)表象中发现了与WMAP一致的热残余密度,讨论了在LHC上通过中性伴子级联观测到中性MSSM希格斯玻色子(h/H/A)的可能性,当最轻的中性伴子是暗物质时,建立了与暗物质的联系。
2007-10-23 hep-ph
Relic density of dark matter in the NMSSM
本文给出了一个计算次极小超对称标准模型中暗物质残余密度的程序。主导修正希格斯质量计算与NMHDECAY以及理论和对撞机的限制。所有的中性伴子湮灭和共湮灭过程,然后计算一个扩展版本的microOMEGAs,考虑到高阶修正的Higgs顶点。我们探索的NMSSM的参数空间,并特别考虑的情况下,一个bino LSP,混合bino-higgsino LSP和singlino LSP。与MSSM相比,中性伴子湮灭通常更有效,因为它可以通过(额外的)希格斯共振以及湮灭到轻希格斯态来发生。具有大型singlino组件的模型可以与WMAP约束兼容。
2005-06-02 hep-ph
Stückelino Dark Matter in Anomalous U(1)' Models
我们在MSSM的最小异常$U(1)'$扩展框架中研究了可能的暗物质候选者。结果表明,在适当的退耦极限下,施托克林诺,即施托克伯格多重态的费米子自由度,是最轻的超对称粒子(LSP)。我们计算这个粒子的遗迹密度,包括与下一个最轻的超对称粒子(NLSP)和与下一个最轻的超对称粒子(NNLSP),假设几乎退化的质量共湮灭。为了满足威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)对遗迹密度的严格限制,需要这种假设。我们发现,WMAP的约束可以满足不同的NLSP和NNLSP配置作为与LSP的质量间隙的函数。这些结果保持在参数空间区域中的模型保持微扰。
2010-09-24 astro-ph hep-ph hep-th
Interplay of Higgs and Sparticle Masses in the CMSSM with updated SUSY constraints
在约束最小超对称标准模型中,我们估计了Higgs和s粒子质量的界,并讨论了它们之间的相关性.在我们的分析中,我们已经应用了目前的限制,从对撞机和低能实验,以及冷暗物质从WMAP的实验约束。对于一个给定的最轻的希格斯玻色子质量,这是预期在大型强子对撞机具有良好的精度测量,我们发现重要的希格斯和sparticle质量之间的相关性,使之能够描绘MSSM模型参数和粒子光谱。我们还证明了LHC和直接暗物质探测实验之间的重要互补性,强调通过包括来自对撞机物理和暗物质探测实验的实验输入,将显着提高超对称谱和基本参数空间的测量。
2008-01-04 hep-ph
Light neutralino dark matter with a very light Higgs for CoGeNT and DAMA/LIBRA data
最近,CoGeNT协作组报道了WIMP候选信号事件,其超出了支持具有大截面的光WIMP的已知背景。基于这个问题,我们分析了一个轻中性伴子暗物质在弹性散射过程中具有非常轻的CP-偶希格斯介导的情况,它提供了质量和直接探测截面来解释CoGeNT的结果.为了与LEP实验的结果相一致,轻CP偶希格斯粒子的能量宜在9 ~ 10 GeV之间。这种情况可以在“超越MSSM”的背景下实现。通过湮灭截面的共振增强,当中性伴子质量的两倍接近轻Higgs质量时,可以得到与WMAP结果一致的残余丰度。因此,中性伴子的质量预计在5至6 GeV左右。
2010-12-29 hep-ph
NMSSM Explanation for Excesses in the Search for Neutralinos and Charginos and a 95 GeV Higgs Boson
本文提出用NMSSM中类singlino LSP与压缩higgsino谱解释ATLAS/CMS超出事件,并同时兼容95 GeV希格斯信号及暗物质遗迹密度。
2024-04-30 hep-ph
Light neutralino dark matter in light Higgs scenario related with the CoGeNT and DAMA/LIBRA results
最近,CoGeNT协作组报道了WIMP候选信号事件,其超出了支持具有大截面的光WIMP的已知背景。基于这个问题,我们分析了一个轻中性伴子暗物质在弹性散射过程中具有非常轻的CP-偶希格斯介导的情况,它提供了质量和直接探测截面来解释CoGeNT的结果.为了与LEP和B工厂等实验结果相一致,轻CP偶Higgs粒子的能量宜在9 ~ 10 GeV。这种情况可以在“超越MSSM”的背景下实现。通过湮灭截面的共振增强,当中性伴子质量的两倍接近轻Higgs质量时,可以得到与WMAP结果一致的残余丰度。因此,中性伴子的质量预计在5至6 GeV左右。
2010-11-29 hep-ph
Dark Matter Phenomenology of GUT-less SUSY Breaking
我们研究的模型中,超对称性破缺出现在一个中间尺度,M_in,低于大统一尺度。即MSSM的软超临界破缺参数在M_in处是普适的。我们要求最轻的中性伴子是LSP,并且遗留的中性伴子密度与WMAP和其他人的测量不冲突,并研究了这种约束的形态,因为普适性尺度从GUT尺度减少。在中等的M_in值下,我们发现(m_1/2,m_0)平面的允许区域被电弱对称性破缺的要求压缩,最轻的中性伴子是LSP,而对残余密度的约束不那么严格。在很低的M_in下,电弱真空条件成为主要的约束条件,而天体物理冷暗物质的第二来源将是解释几乎所有软超对称破缺参数和tan(β)值的遗迹密度所必需的。
2007-10-09 hep-ph
Light Higgsino Dark Matter in the MSSM on D-branes
当超对称破缺由复结构模和普适子控制时,由相交/磁化D-膜构造的实际MSSM中的超对称参数空间的子集是普适的,类似于具有普适标量质量m_0、普适Gaugino质量$m_{1/2}$和固定为负Gaugino质量的普适三线性项的有效mSUGRA/CMSSM参数空间,A_0=- m_{1/2}。更一般地说,对于卡勒模量的一般值,斯费米子的标量质量平方项与希格斯质量平方项分开,即m_{Q_L,L_L} ^2=m_H^2 -Δ m^2和m_{Q_R,L_R} ^2=m_H^2 + Δm^2。标量质量只有在特定的卡勒模量下才是普适的。对于Δ m^2 = 0$和Δm^2 \ne 0,该参数空间的双曲分支/焦点(HB/FP)区域都存在。有趣的是,我们发现存在一个超伴子谱,其类Higgsino-LSP能量为230-350 GeV,Higgs质量为124-126 GeV,并且满足大多数标准的实验条件。因此,可以获得具有3-7%之间的低EWFT的可行光谱。与自旋无关的直接探测截面在未来的实验范围内,如XENON-1 T和超级CDMS,而遗迹密度比WMAP和普朗克边界小大约十倍,这意味着LSP是暗物质的次主导成分。此外,大多数光谱与间接检测实验的约束一致。
2015-07-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Linear Collider Capabilities for Supersymmetry in Dark Matter Allowed Regions of the mSUGRA Model
最小超重力(mSUGRA)模型预测与WMAP测量的中性伴子遗迹密度点的模型参数空间的首选区域最近的比较。在mSUGRA模型的框架下,研究了具有$\sqrt{s}=0.5$和1 TeV超对称能量的直线对撞机(LC)的作用范围.我们发现,LC可以覆盖整个STAU共湮灭区提供$\tanβ\alt 30$。在参数空间的双曲分支/焦点(HB/FP)区域,建议进行专门的切割,以增加这一重要的“暗物质允许”区域的范围。在HB/FP区域的情况下,LC的范围远远超过CERN LHC的范围。我们研究了HB/FP区的一个案例,并表明MSSM参数$μ$和$M_2$可以充分测量,以证明一个确实会在HB/FP区,最轻的电荷伴子和中性伴子有大量的higgsino组件。
2004-01-23 hep-ph
Constraints on Supersymmetric Flavour Models from b->s gamma
我们认为偏离最小的味道侵犯(MFV)的背景下,CMSSM样理论的影响。第二代和第三代非对角元素的汤川,sfermion,和三线性质量矩阵采取非零的大统一尺度。这些都是运行下来,连同MSSM参数的电弱规模。我们应用费米子质量和CKM矩阵元素的约束来限制模型的新自由参数的范围。我们确定了偏离MFV对b->s γ的分支比的影响。我们发现,只有当在下夸克扇区的膨胀参数是相对较大的,有一个显着的效果,这往往放松的下限从b->s伽玛的普适gaugino质量。我们还发现,与slepton扇区相关的扩展参数需要小于下squark扇区中的相应参数,以便符合τ-> μ γ的分支比所施加的限制。
2008-05-15 hep-ph
Phenomenological Indications of the Scale of Supersymmetry
在目前的精确度水平上,电弱精密测量可以提供关于超对称性可能尺度的间接信息。我们使用新的实验顶夸克质量,m_t = 172.7 \pm 2.9 GeV,在标准模型的约束最小超对称扩展(CMSSM),其中有三个独立的软超对称破缺参数m_{1/2},m_0和A_0更新了当今精密数据的灵敏度。除了M_W和sin^2 θ_eff之外,分析还基于(g-2)_μ、BR(b -> s γ)和最轻的MSSM希格斯玻色子质量M_h。假设最轻的超对称粒子(LSP)是中性伴子,我们将CMSSM结果表示为m_{1/2}的函数,固定m_0,从而得到WMAP和其他宇宙学数据所允许的冷暗物质密度,并给出了A_0,tan_beta和mu > 0的具体值.对于tan_beta的样本值,我们分析了随着m_t的实验中心值及其误差的未来可能的演变,全局chi^2函数将如何变化。在第二步中,我们将分析扩展到MSSM的其他约束版本:其中软超对称破缺对Higgs质量的贡献是独立的,而Higgs混合参数μ和赝标Higgs质量M_A是相对于CMSSM的附加自由参数,一个双线性软超对称破缺参数B_0 = A_0 - m_0的VCMSSM,和GDM,其中LSP是引力子。在所有的情况下,我们发现相对较轻的软超光速破碎质量的迹象,提供了良好的前景,大型强子对撞机和ILC,在某些情况下,也为Tevatron。
2006-04-18 hep-ph
The Fine-Tuning Price of Neutralino Dark Matter in Models with Non-Universal Higgs Masses
我们研究的金额微调的参数的MSSM与非普遍的软超光速突破贡献的希格斯质量(NUHM),将需要的遗物中性伴子密度位于WMAP和其他天体物理学和宇宙学观测所青睐的范围内。这种暗物质微调是类似于通常研究的电弱微调与满足电弱对称性破缺条件,我们也研究的完整性。我们确定了几个不同的区域的NUHM参数空间:一个散装区域,$\stau-\neut$共湮灭区域,赝标量希格斯漏斗区域,一个焦点比诺/higgsino区域和一个$\sneut-\neut$共湮灭区域。在每个区域内,我们分析了具体的代表点,我们提供的分解与不同的NUHM参数相关的暗物质微调的贡献。一般来说,NUHM提供的点与CMSSM相应区域的点相比,具有更小和更大量的暗物质微调。较少量的暗物质微调通常出现在几个不同的(共)湮灭过程贡献的点,例如,在具有不同主导过程的区域之间的接合处。我们评论的前景,使用对撞机测量估计可能的暗物质密度NUHM框架内。
2008-12-03 hep-ph
Multicomponent Dark Matter in Supersymmetric Hidden Sector Extensions
大多数对超对称性中的暗物质的分析都假设整个冷的暗物质只产生于弱相互作用的中性伴子。我们研究了一类新的模型组成的$U(1)^n$隐藏部门扩展的MSSM,包括几个稳定的粒子,费米子和玻色子,这可以被解释为成分的暗物质。在一类这样的模型中,暗物质由马约拉纳暗物质粒子,即,一个中性伴子和一个狄拉克费米子,WMAP给出的暗物质的剩余密度由这两种物质的剩余密度组成。这些模型可以解释PAMELA正电子数据,并与反质子通量数据以及FERMI-LAT的光子数据相一致。此外,它表明,这样的模型也可以同时产生自旋无关的截面,可以在CDMS-II,XENON-100和其他正在进行的暗物质实验探测。在LHC和NLC的模型的影响也进行了简要的讨论。
2010-05-25 astro-ph.HE hep-ph
Implication of Higgs at 125 GeV within Stochastic Superspace Framework
本文重新讨论了Kobakhidze { \it et al}在N=1超空间中考虑Grassmannian坐标的随机性问题。在这个随机超对称框架下,最小超对称标准模型的软超对称破缺项,如双线性Higgs混合、三线性耦合以及Gaugino质量参数,都正比于一个单一的质量参数ε,这是一种由随机性引起的超对称破缺的度量。虽然在高尺度下的非零三线性耦合是框架的自然结果,这是获得125 GeV的较轻希格斯玻色子质量$m_h$的有利特征,但该模型产生的快子slepton或staus变得太轻。为了在电弱标度下产生可接受的辐射标量质量,前面的分析采用了$Λ$(输入参数给定的标度)大于规范耦合统一标度$M_G$。然而,这仍不足以获得125 GeV的$m_h$。我们发现,在125 GeV的希格斯是高度可实现的,只要我们准备好容纳一个非零标量质量软超对称性打破长期类似于什么是在最小的异常介导的超对称性打破(AMSB)在一个纯粹的AMSB设置相反。因此,该模型可以很容易地容纳希格斯数据,夸克质量的LHC限制,暗物质遗迹密度的WMAP数据,味物理约束和XENON 100数据。与前面的分析相反,我们考虑了$Λ=M_G$,从而避免了后大统一理论物理学的任何歧义。随机超空间的概念可以很容易地推广到MSSM之外的各种场景。PACS编号:12.60.Jv、04.65.+ e,95.30.Cq,95.35+。D
2013-02-07 astro-ph.CO hep-ph
The semi-constrained NMSSM in light of muon g-2, LHC, and dark matter constraints
半约束NMSSM(scNMSSM)是对MSSM的一个单重场扩展,它要求统一夸克和slepton扇区中的超对称软破缺项,但允许Higgs扇区中的超对称软破缺项不同.在125 GeV Higgs数据、B物理、寻找低质量和高质量共振态、LHC寻找超对称粒子、WMAP/Planck寻找暗物质遗迹密度、LUX、XENON 1 T和PandaX-II直接寻找暗物质的约束下,我们尝试解释scNMSSM中的μ介子g-2。我们发现,在上述约束条件下,scNMSSM仍然可以(i)满足μ子g-2在1 $σ$水平,具有轻μ子sneutrino和轻电荷子:(ii)预测高度单重态占主导的95~GeV Higgs,具有CMS数据暗示的双光子率,因为轻Higgsino-like电荷子和中等$λ$ ;(iii)用小的$μ_{\rm eff},\, M_0,\, M_{1/2},\, {\rm and}\, A_0$从GUT标度得到低的微调,具有更轻的停止质量,可以低至约500 GeV,这可以在未来的研究中用13~TeV LHC的搜索结果进一步检验;(iv)最轻的中性伴子是单伴子或希格西诺伴子,而双伴子和维诺伴子则较重,因为在LHC上有高的胶子束缚,在GUT标度上有普适的高胶子条件;(v)满足上述所有约束,尽管最轻的中性伴子作为唯一的暗物质候选者,要获得足够的遗迹密度并不容易。探讨了提高文物密度的几种途径。
2018-11-25 hep-ex hep-ph