Electroweak Baryogenesis in the Exceptional Supersymmetric Standard Model
研究了E_6激发的例外超对称标准模型(E_6SSM)中的电弱重子生成.计算了E_6SSM中由单线态和新的Gaugino驱动的弛豫系数以及Higgs超多重态数密度的输运方程。我们的数值模拟表明,CP破坏源项从singlinos和新的gaugino可以单独引起一个正确的重子不对称性的宇宙通过电弱重子生成机制。
2015-02-11 hep-ph
ATLAS on-Z Excess via gluino-Higgsino-singlino decay chains in the NMSSM
最近,ATLAS实验报道了在寻找超对称粒子时,在Z上信号区域中有3.0 σ过量。我们发现次极小超对称标准模型可以通过产生主要通过$\tilde{g} \to g \tildeχ^0_{2,3} \to g Z \tildeχ^0_{1}$衰变的胶子来解释这种过剩,其中$\tildeχ^0_{2,3}$和$\tildeχ^0_1$分别是Higgsino和类单中微子.同时,我们还证明了所观测到的暗物质密度可以用类单中微子的热遗迹密度来解释。我们还讨论了在大型强子对撞机上寻找这种情况下的希格斯扇区。
2015-10-26 hep-ex hep-ph
Revisiting singlino dark matter of the natural $Z_3$-symmetric NMSSM in the light of LHC
受$Z_3$对称次极小超对称标准模型(NMSSM)的有效希格西诺质量参数相对较小的值可以使情况“自然”的事实的启发,我们探索了相对轻的中性伴子和电荷伴子的可能性(电弱子或ewinos)在这种情况下,与一个相当轻的单类锂超对称粒子(LSP),这是一个暗物质(DM)的候选人,和单重主导的标量激发。通过首先确认现有文献中的迹象,即发现同时符合大型强子对撞机(LHC)和具有这种轻态的各种DM实验的结果,一般来说是一个困难的问题,我们继续证明,在一些代表性基准点的帮助下,如何准确地和在何种程度上可以这样一个高度积极的“自然”设置与一个单一的类似DM的候选人仍然是可信的。
2019-09-17 hep-ph
Characterisation of Dark Matter in Direct Detection Experiments: Singlino Versus Higgsino
我们展示了如何在直接探测实验中使用的材料的暗物质(DM),在它的信号的存在下,可以提供一个与提取潜在的候选人的性质的可能性。我们这样做的情况下,一个$U(1)'$超对称标准模型(USSM)的E $_6$起源,通过利用基准点在其参数空间,产生一个Singlino或希格斯ino类中性伴子DM候选人,后者被定义在最新的约束条件下,从低到高的能量和从对撞机到非对撞机实验。然而,由于我们的方法是通用的,我们也引入了一个模型独立的描述我们的分析,以帮助在其他超越标准模型(BSM)的情况下类似的研究。这已经成为可能,通过调整一个相当简单的$χ^2$分析通常用于信号提取直接检测实验和程序已被应用到氙,锗和硅探测器,那些显示最大的和互补的灵敏度规和希格斯门诱导的DM与它们的核的相互作用。
2020-08-15 hep-ph
Improved $(g-2)_μ$ measurement and singlino dark matter in $μ$-term extended $\mathbb{Z}_3$-NMSSM
最近,费米实验室关于μ介子$g-2$的报告表明,它与标准模型(SM)的预测之间存在$4.2σ$差异。基于这一鼓舞人心的结果以及对反常磁矩的超对称解释中日益增加的张力,人们认为在一般的次极小超对称标准模型(GNMSSM)中,单斜占优的中性伴子可以作为一个可行的暗物质(DM)候选者自然地解释这种差异.在这种情况下,单重态主导的DM和单重态主导的希格斯玻色子可以形成一个隐蔽的DM扇区,其中$\tildeχ_1^0\tildeχ_1^0 \to h_s A_s$负责测量DM遗迹丰度。当$m_{\tildeχ_1^0} \gtrsim 150~{\rm GeV}$和汤川耦合$κ$在$0.2$附近时。该扇区通过弱的单重态-二重态Higgs混合与SM扇区通信,从而抑制了单重态占优的DM与核子的散射。此外,由于DM的单线态性质和复杂的质量等级,在GNMSSM的sparticle衰变链延长的最小超对称标准模型的预测相比。这些特性导致大型强子对撞机(LHC)的超粒子探测相当棘手。本研究调查了GNMSSM的一个特定场景,该场景通过添加明确的$μ$ -项来扩展$\mathbb{Z}_3$ -NMSSM,以揭示其特征。结果表明,该理论能很好地解释μ子反常磁矩的差异,而不与DM和Higgs物理以及LHC寻找s粒子的实验结果相冲突。
2021-09-28 hep-ph
Displaced Vertices in Extended Supersymmetric Models
在扩展的超对称模型中,如果次轻超对称粒子的衰变宽度由于单重主导的LSP而变得非常小,则可以观察到额外的单重希格斯场的位移顶点。我们研究了NMSSM和E6模型中次轻中性伴子位移顶点存在的超对称参数空间。对于LSP和NLSP之间的质量差超过10 GeV的单重真空期望值必须至少为100 TeV的数量级,以获得最轻的中性伴子,其单重成分足够大,可以移动顶点。
2000-09-05 hep-ph
Perturbative Unitarity Constraints on a Supersymmetric Higgs Portal
我们把微扰么正性约束的次最小超对称标准模型希格斯部门的维数和无量纲的耦合。这些限制,加上要求的singlino和/或希格斯诺构成至少一部分的观测到的暗物质遗迹丰度,产生上界的希格斯和中性伴子/电荷伴子质谱。我们得到的上限为12 TeV的charginos和neutralinos和20 TeV的重Higgses外定义的微调区域。通过使用NMSSM作为模板,我们描述了一种方法,用更严格的微扰么正性参数来代替自然性参数,以更好地理解新物理何时会出现。
2014-07-01 hep-ph
Neutralino Dark Matter with Inert Higgsinos and Singlinos
我们讨论了中性伴子暗物质产生的超对称模型与额外的惰性希格斯玻色子和singlinos,其中惰性意味着他们的标量伙伴没有得到真空期望值。作为一个例子,我们考虑了E $_6$ SSM的扩展中性伴子部分,它预测了三个希格斯双态对家族,加上三个单态,加上一个$Z'$,以及它们的费米超伙伴。我们表明,该模型预测的两个家庭的惰性二重态希格斯和单线态提供了一个几乎解耦的中性伴子部门与自然光LSP可以占冷暗物质遗迹丰度独立于其余的模型,提供两个通常的希格斯二重态的比例满足tan β < 2。
2009-05-16 hep-ph
Singlino Resonant Dark Matter and 125 GeV Higgs Boson in High-Scale Supersymmetry
本文在最小超对称标准模型的单重态扩展模型中考虑了单重态暗物质(DM)的情形,即所谓的近MSSM(nMSSM).我们发现,与高尺度超对称性破缺的singlino可以获得一个相当大的辐射修正的质量,这打开了一个窗口,DM方案与共振湮灭通过交换的希格斯玻色子。我们发现,目前的DM遗迹丰度和希格斯玻色子质量可以同时解释。XENON1T可以完全探测这种情况。
2014-09-08 hep-ex hep-ph
Bino Dark Matter and Big Bang Nucleosynthesis in the Constrained E6SSM with Massless Inert Singlinos
我们讨论了一个新的变种的E6启发超对称标准模型(E6 SSM)中的两个惰性singlinos是完全无质量和暗物质候选人有一个占主导地位的bino组件。一个成功的遗物密度是通过一种新的机制,在该机制中,比诺散射成较重的惰性希格斯诺在热冻结的时间非弹性。这两个无质量的惰性单线态中微子在大爆炸核合成时对中微子种类的有效数量有贡献,而精确的贡献取决于使它们保持平衡的Z'的质量。例如,对于mZ' > 1300 GeV,我们发现Neff \approx 3.2,其中附加贡献的小是由于熵稀释。我们研究了几个基准点的约束E6SSM与无质量惰性singlinos来说明这个新的情况。
2011-05-11 hep-ph
Neutralino Production with Polarized Beams in Extended Supersymmetric Models
本文讨论了在MSSM、NMSSM和E_6模型中,两束光偏振时的伴随中性伴子产生e^+ e^-> \tilde χ^0_1 \tilde χ^0_2。结果表明,在高光度直线对撞机上,在较宽的参数范围内,可以产生具有较大单重成分的中性伴子。在最轻的中性伴子主要是单伴子的整个参数空间上比较了扩展模型中的极化效应。我们解释了这些模型在某些参数区域的完全不同的行为,这可能有助于识别各自的超对称模型。
2000-03-28 hep-ph
Higgs Portals for Thermal Dark Matter - EFT Perspectives and the NMSSM -
我们分析了一个低能量有效的暗物质模型,其中的热遗迹密度是由一个单态马约拉纳费米子提供的,它通过高维算子与希格斯场相互作用。如果存在盲点解决方案,直接探测特征可能会减少,这自然会出现在具有扩展希格斯扇区的模型中。明确的马约拉纳费米子的质量项可以禁止的$Z_3$对称性,这也导致了减少的高维运营商的数量。此外,马约拉纳费米子的弱标度质量是自然地从一个标量单态场的真空期望值。通过希格斯玻色子和规范玻色子的$s$ -通道交换,可以获得适当的残余密度,其中$Z$玻色子的纵模(中性戈德斯通模)在湮灭过程中起着相关的作用。这个模型与标准模型的次最小超对称扩展(NMSSM)有许多共同的性质,包括轻的单线态和重的标量和规范超伴。为了检验低能有效场论的有效性,我们将它的预言与紫外完全NMSSM的预言进行了比较。扩展我们的框架,包括$Z_3$中性马约拉纳费米子,类似于在NMSSM的比诺,我们发现了一个新的双单调和暗物质区域的外观。
2018-04-17 astro-ph.CO hep-ph
Searching for Singlino-Higgsino Dark Matter in the NMSSM
我们研究了一个简化的具有分裂电弱谱的次极小超对称标准模型的情形,其中只有单重态和希格斯玻色子是轻的,而其他超伴子是退耦的。作为暗物质的候选者,一个以单lino为主的中性伴子$\tildeχ_1^0$应该具有共振湮灭效应或相当大的higgsino分量,以满足观测到的遗迹丰度。研究了LHC搜索和暗物质探测实验的灵敏度。在13(14)TeV的LHC上,$30 (300) \mathrm{fb}^{-1}$、$3l + E_\mathrm{T} \!\!\!\!\!\!\!/ \;\;\;$和$2l + E_\mathrm{T} \!\!\!\!\!\!\!/ \;\;\;$的积分亮度有望达到$m_{\tildeχ_1^0}\sim 150 (230) \mathrm{GeV}$和$m_{\tildeχ_2^0,\tildeχ_1^{\pm}}\sim 320 (480) \mathrm{GeV}$。在不久的将来,暗物质的直接和间接探测实验可以覆盖对撞机搜索失去灵敏度的一些参数区域。
2016-10-11 hep-ph
Status and prospects of the nMSSM after LHC Run-1
新的最小超对称标准模型(nMSSM)是一般次最小超对称标准模型(NMSSM)的一个变体,没有$Z_3$对称性,具有自然轻的单线态,质量低于75 GeV。根据LHC Run-1对Higgs耦合、超粒子搜索和味观测量的新约束,我们定义了与对撞机和暗物质(DM)性质相容的模型参数空间。在与这些约束兼容的区域中,通过NMSSMTools,SModelS和MadAnalysis 5实现,只有一个具有质量约为5 GeV的最轻超对称粒子(LSP)的区域可以解释宇宙中所有的DM丰度,而较重的混合单粒子只能形成DM组件之一。典型的碰撞签名的参数空间的每个区域进行了研究。特别是,125 GeV希格斯玻色子衰变为轻纯量和/或伪纯量,以及重希格斯玻色子衰变为电荷伴子和中性伴子,提供了该模型的独特特征。此外,sfermion衰变通常通过较重的中性伴子进行,而不是直接进入LSP,因为与单线态的耦合被抑制了。我们还表明,直接检测搜索是互补的对撞机的,未来吨级探测器可以完全探测的参数空间区域的LSP质量约65 GeV。
2015-12-14 hep-ph
Prospects for higgsino-singlino dark matter detection at IceCube and PINGU
我们在次最小超对称标准模型(NMSSM)中研究了具有大单重分数的中性伴子暗物质(DM)。我们进行了详细的分析模型的参数空间区域,从而产生这样的单斜主导的中性伴子,同时满足从希格斯玻色子搜索的约束在大型电子正电子对撞机(LEP)和大型强子对撞机(LHC),以及从b-物理实验。我们发现,这个DM可以产生一个热遗迹密度符合普朗克测量的质量区域,最轻的中性伴子的最小超对称标准模型(MSSM)通常不能。这对于较轻的DM质量(小于10 GeV或在60-100 GeV之间)和较重的DM质量(在500-1000 GeV之间)尤其如此。然后,我们分析了在IceCube中微子望远镜上间接探测这种DM的前景,假设完整的86弦配置包括DeepCore。我们还考虑了增加的敏感性,低质量DM与拟议的PINDU扩展。我们发现,冰立方是敏感的NMSSM参数空间包含singlino主导DM的一些地区,这样的模型点的一个子集已经排除了冰立方一年的数据。IceCube还将对一些参数空间区域敏感,这些区域将不会被即将到来的吨级直接检测实验探测到。此外,我们发现PINDU将在10 GeV范围内对DM敏感。
2015-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Sub-TeV Singlino Dark Matter in light from Sagittarius A$^\ast$ and LUX-ZEPLIN Nuclear-Recoil Event
School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学培养协会物理科学学院);Institute of Physics(物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Department of Physics, Acharya Institute of Technology(阿查里亚理工学院物理系)
该研究结合LUX-ZEPLIN核反冲事件观测,探讨利用Sgr A*等区域伽马射线探测NMSSM中质量超200 GeV的亚TeV单中微子暗物质的前景。
2026-09-28 astro-ph.HE hep-ph
Neutralinos in E_6 inspired supersymmetric U(1)' models
E_6中的中性伴子部分激发了具有额外中性规范玻色子和单重态Higgs场的超对称模型,与MSSM相比,该模型包含额外的高子和单子态。讨论了秩5和秩6模型中的中性伴子混合,分析了轻中性伴子主要具有单伴子或MSSM特征的超对称参数空间。中性伴子的性质、新规范玻色子的共振效应以及不同的选择子质量(假设是mSUGRA型的RGE)导致了MSSM模型和扩展模型在e^+e^-线性对撞机上产生中性伴子的显著差异。光束偏振可以改善特征以区分模型。在附录中,我们提出的规范玻色子,电荷和sfermions的质量条款,这表明一个显着不同的质谱比MSSM,并给出所有相关的中性伴子耦合。
2001-11-26 hep-ph
Dark matter and Collider signals in supersymmetric $U(1)^\prime$ models with non-universal $Z^\prime$ couplings
我们分析了由额外的$U(1)$规范群增广的超对称模型。为了避免这些模型中的异常而不引入外来物,我们允许家族依赖的$U(1)^\prime$电荷,并为这些选择一个简单的形式,仅依赖于一个$U(1)^\prime$电荷参数。通过这种选择,$Z^\prime$衰变为双态而不是双轻子,从而大大削弱了对它质量的限制。在超对称区域,其效果是降低单斜质量,使其成为暗物质的候选者。我们研究了暗物质的约束和碰撞机的影响,这些模型大多是单重粒子,或大多是希格斯粒子,或两者的混合物作为最轻的超对称粒子。在这些情况下,$Z^\prime$会显著衰变为电荷伴子或中性伴子对,从而间接衰变为末态轻子。我们设计的基准,有足够的削减,可以产生可见的信号在高亮度LHC。
2019-11-07 hep-ph
Attractive features of Higgsino Dark Matter in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
本文研究NMSSM中希格斯微子暗物质,发现单重态微子混合可减弱其与标准模型粒子的相互作用,使暗物质质量仅需约670 GeV即可满足遗迹密度,显著区别于MSSM要求的1.1 TeV。
2025-11-06 hep-ph
Natural NMSSM with a Light Singlet Higgs and Singlino LSP
超对称性(SUSY)是粒子物理学中标准模型(SM)的一个有吸引力的扩展,它解决了SM层次问题。受最小超对称模型(MSSM)理论上的$μ$项问题的启发,次超对称模型(NMSSM)也可以解释实验上偏离最小超对称模型的现象,如异常μ子磁矩和暗物质遗迹密度。自然超对称性,出于自然的考虑,表现出小微调和轻希格斯,停止和胶子的特征现象。我们描述了一个扫描NMSSM参数空间的动机自然超对称性和指导下的NMSSM的一个轻微破佩凯-奎因对称性和轻耦合单线态的现象。我们确定了一个方案,生存的实验约束与光单态希格斯粒子和一个singlino最轻的超对称粒子。然后,我们讨论了如何在大型强子对撞机(LHC)的搜索目前不排除的情况下,哪些渠道是有希望的发现在LHC和国际直线对撞机。
2015-11-25 hep-ph
Can Nuclear Recoils and Solar Neutrinos Resolve the Composition of Singlino-Higgsino Dark Matter?
Henan Institute of Science and Technology(河南科技学院);Henan Normal University(河南师范大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
本研究利用核反冲与太阳中微子数据,结合LUX-ZEPLIN候选事件,解析NMSSM中Singlino-Higgsino暗物质的组成,通过区分基态类型和跃迁机制,为暗物质性质探测提供新途径。
2026-10-08 hep-ph
Supersymmetric Higgs-portal and X-ray lines
我们考虑狄拉克单重态费米子作为热暗物质来解释超对称希格斯门模型或广义狄拉克NMSSM背景下的X射线线。在电弱对称破缺后,狄拉克单重态费米子与两个Higgs二重态及其超伴子Higgsinos的汤川耦合产生了质量分裂。我们表明,一个正确的遗物密度可以从热冻结,由于与Higgsinos的共同湮灭相同的汤川耦合。我们讨论了在这个模型中的希格斯玻色子的现象,如在大型强子对撞机的位移顶点。
2015-01-29 hep-ph
Dark Matter searches with photons at the LHC
本研究揭示NMSSM中单态子主导暗物质在直接探测中的盲点区域,并探讨其在LHC上通过软光子信号进行探测的可能性。
2024-04-21 hep-ph hep-th
3.5 keV X-ray line and R-Parity Conserving Supersymmetry
我们提出了一些R宇称守恒的超对称模型,这些模型可以容纳最近对英仙座星系团和仙女座星系的光谱研究中报道的3.5 keV X射线线。在最小超对称标准模型(MSSM)框架内,质量约为7 keV的暗物质(DM)引力伴子(或轴伴子)衰变为无质量的中性伴子(bino)和寿命约为10^{28}秒的光子。无质量的双星对中微子种类的有效数量N_eff有贡献,未来的数据将检验这一预测。在NMSSM的背景下,我们首先考虑的情况下,比诺是无质量和singlino质量约为7千电子伏。我们还考虑准简并bino-singlino的情况下,DM粒子的质量尺度为O(GeV)或更大。在这种情况下,我们需要质量间隙来产生3.5 keV的线。我们评论的可能性,7千电子伏的singlino衰变通过R宇称违反耦合,而所有其他的中性子是重的。
2014-12-01 hep-ph
Perspectives of direct Detection of supersymmetric Dark Matter in the NMSSM
在次极小超对称标准模型(NMSSM)中,宇宙中最轻的超对称粒子(LSP)是暗物质(DM)的候选者。它是各种高吉诺和希格西诺的混合物,可以是以双、希格西诺或单利诺为主的。在相干中微子散射的中微子背景之下,单次主导的LSP可以具有非常低的截面,这限制了未来直接DM搜索实验的灵敏度。然而,以前的研究表明,两者的组合,自旋相关(SD)和自旋无关(SI)的搜索是敏感的参数空间的互补区域,因此考虑这两种搜索将允许探索几乎整个参数空间的NMSSM。在这封信中,不同的情况下进行了调查,一个新的扫描技术,它揭示了NMSSM参数空间的显着区域不能探索,即使一个考虑,SI和SD,搜索。
2017-09-22 astro-ph.CO hep-ph
keV Warm Dark Matter via the Supersymmetric Higgs Portal
暖暗物质(WDM)可以解决观测到的星系晕和冷暗物质(CDM)模拟产生的星系晕之间可能存在的冲突。在这里,我们提出了一个扩展的MSSM包括WDM通过添加一个规范单态费米子,\bar χ,与门户样耦合到MSSM希格斯双峰。这个模型具有暗物质{ \it必然是温暖的}的性质。在M_{\barχ}主要由电弱对称破缺引起的情况下,\bar χ质量完全由其残余密度和再加热温度T_R决定。对于10 ^2 GeV < T_{R} < 10^{5} GeV$,即通过热希格斯湮灭产生\bar{chi}所允许的范围,\bar x质量在0.3-4 keV的范围内,正是WDM所需的范围。原始相空间密度Q可以直接解释在矮球状星系中观测到的相空间密度,Q \approx 5 x 10^{6}(eV/cm^3)/(km/s)^3,此时再加热温度在T_R \approx 10-100 TeV的范围内,此时M_{\barχ} \approx为0.45 keV。自由流长度在0.3-4 Mpc的范围内,这可以小到足以缓解CDM模拟的星系子结构和低角动量的过度生产的问题。
2009-05-14 astro-ph hep-ph
NMSDECAY: A Fortran Code for Supersymmetric Particle Decays in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
NMSDECAY程序可以计算次极小超对称标准模型中超粒子衰变的宽度和分支比。它基于SDECAY的推广,包括NMSSM的扩展希格斯和中性伴子扇区。Slepton三体衰变,可能与最轻的超对称粒子的情况有关,已经被添加。NMSDECAY将是NMSSMTools软件包的一部分,该软件包计算NMSSM中的Higgs,sparticle质量和Higgs衰变。
2011-06-28 hep-ph
Electroweak Symmetry Breaking and Singlino Dark Matter with Deflected Anomaly Mediation
我们研究了近极小超对称标准模型(nMSSM)在偏折异常中介情形下的唯象。我们还包括了标准模型规范群的Fayet-Iliopoulos D项。在nMSSM中,μ项被规范单重态的真空期望值所取代,因此,产生超对称破缺标度的B项没有困难。尽管引入了信使扇区,但由于离散对称性,nMSSM场和信使扇区场之间的直接耦合被禁止。因此,弱尺度下的现象学不依赖于信使扇区的细节。我们表明,有区域的参数空间中,电弱对称性破缺成功发生,最轻的希格斯粒子比LEP束缚重。我们表明,在这种情况下,胶子是轻的。最轻的中性伴子,主要由单伴子组成,是暗物质的候选者。遗迹密度解释了观测到的暗物质的丰度。暗物质-核子散射截面满足CDMS和XENON 10的电流极限,核子的奇异夸克含量很小。
2009-06-22 hep-ph
Singlino-dominated dark matter in general NMSSM
一般的次极小超对称标准模型(NMSSM)用四个独立的参数描述了单重态主导的暗物质(DM)性质:单重态-二重态Higgs耦合系数$λ$、Higgsino质量$μ_{tot}$、DM质量$m_{\tildeχ_1^0}$和单重态Higgs自耦合系数$κ$。前三个参数强烈地影响DM-核子散射率,而$κ$通常仅轻微地影响散射。这一特征意味着单态主导的粒子可以形成一个隐蔽的DM扇区。在这样的理论结构下,通过调整$κ$的值,DM湮灭为一对单态主导的希格斯玻色子,从而获得正确的丰度。当$λv/μ_{tot}$较小时,它与核子的散射被抑制。这一推测被验证了复杂的扫描的理论的参数空间与各种实验的约束考虑。此外,计算了一般NMSSM和$Z_3$ -NMSSM的贝叶斯证据。结果表明,在引入一个附加参数的情况下,前者约为后者的$3.3 \times 10^3$倍。该结果对应于Jeffrey的8.05的标度,并且意味着所考虑的实验强烈地偏好于一般NMSSM而不是$Z_3$ -NMSSM。
2021-05-20 hep-ph
Exploring the Singlino-dominated Thermal Neutralino Dark Matter in the $Z_3$ invariant NMSSM
SRM University-AP(SRM大学-安得拉邦);Aix Marseille Univ., Université de Toulon, CNRS, CPT, IPhU(艾克斯-马赛大学、土伦大学、法国国家科学研究中心、理论物理中心、统一粒子物理研究所);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(卡弗里宇宙起源原初物理学国际研究中心(世界顶尖科学家计划)、东京大学航空宇宙工程学研究所);Centre for High Energy Physics, Indian Institute of Science(印度理工学院高能物理中心)
本研究在$Z_3$不变NMSSM中探索Singlino主导的中性ino暗物质,确定满足观测约束的参数区域,分析湮灭模式,并评估LHC及HL-LHC上三玻色子末态的探测潜力。
2026-09-23 hep-ex hep-ph
Singlino-dominated dark matter in $Z_3$-NMSSM
在$Z_3$次最小超对称标准模型中研究了单斜主导的暗物质性质,产生了与核子的超弱相互作用,并参与了暗物质的直接探测实验。用描述核子散射的暗物质丰度和截面的近似解析公式来说明中性伴子和Higgs扇区对理论参数的依赖性。它表明,所测量的丰度需要一个相当大的单线态-双线态希格斯耦合参数$λ$,而实验检测结果更喜欢一个小的$λ$。参数空间,然后调查使用巢抽样技术指导下的似然函数包含各种观测量的暗物质,希格斯玻色子和B物理,如丰度和散射截面。证明了暗物质可以通过$\tildeχ_1^0 \tildeχ_1^0 \to t \bar{t}$或与希格斯玻色子的共湮灭获得正确的丰度。前一个过程提供的贝叶斯证据比后者大得多,但这将在不久的将来通过PandaX-4 T实验进行检验。如果实验没有显示出暗物质的迹象,它将变得非常不受欢迎。此外,还总结了四种抑制暗物质与核子散射的情况,即小的$λ$和不同贡献之间的三种抵消。
2021-05-28 hep-ph
Pseudo-Dirac Higgsino dark matter in GUT scale supersymmetry
我们研究了超对称性在$M_S \geq 10^{14}$ GeV尺度下破缺的情形,在低能下除了标准模型费米子和规范玻色子外,只剩下一对希格斯二重态、它们的超伴态(Higgsinos)和一个规范单态费米子(singlino). Higgsino-singlino混合导致Higgsinos的电中性成分的质量之间的小分裂,否则在GUT尺度超对称性中几乎保持简并。如果希格斯诺质量尺度接近于$1$ TeV,它们最轻的组合提供了一种可行的热暗物质。当单重粒子质量为$\lesssim 10^8$ GeV时,由于单重粒子引起的小质量分裂,Higgsinos粒子的中性成分转变为伪狄拉克费米子,从而成功地避开了直接探测实验的限制.我们分析的有效框架上的约束,所产生的电弱真空的稳定性,观察到的质量和耦合的希格斯玻色子,和其他标量的质量的限制,通过匹配它与下一个最小的超对称标准模型在$M_S$。结果表明,在中等尺度下,singlino的存在显著地改善了电弱真空的稳定性,使得几乎所有的$\tanβ$值都能达到稳定或亚稳定的真空,而观测到的Higgs质量以及带电Higgs质量的极限则有利于$\tanβ\lesssim 3$ .
2019-02-05 hep-ph
Indirect Detection of Secluded Supersymmetric Dark Matter
弱尺度的隐蔽扇区暗物质可以再现观测到的暗物质遗迹密度,并在该扇区内进行热冻结。如果自然界是超对称的,那么存在三个通往可见部分的入口--一个规范入口,一个希格斯入口和一个高吉诺入口。我们目前的伽马射线光谱相关的间接检测暗物质湮灭在这样的设置。由于在隐蔽部门的对称性可以稳定暗物质,$R$ -宇称是不必要的,我们调查的影响$R$ -宇称破坏湮灭谱。我们提出了限制费米大面积望远镜观测矮星系和预测切伦科夫望远镜阵列观测银河系中心。我们的许多结果也适用于一般的,非超对称的设置。
2021-06-17 astro-ph.CO hep-ph
Next-to-Minimal Supersymmetric Model Higgs Scenarios for Partially Universal GUT Scale Boundary Conditions
我们研究在何种程度上可以实现NMSSM的“理想希格斯”模型在几篇论文中所支持的Gunion等人的背景下,部分通用的GUT尺度的边界条件。为此,我们使用强大的嵌套抽样方法。我们特别注意是否理想的希格斯点不仅通过LEP的约束,但也是可以接受的,在众多的限制,现在可用的,包括那些从Tevatron和$B$ -工厂数据,$(g-2)_μ$和遗迹密度$Ωh^2$。一般而言,对于所选择的该特定方法和参数范围,发现了非常少的对应于所述先前研究的点,并且发现的那些点最多是远离优选遗迹密度值的$2σ$。相反,存在一类点,它结合了一个主要是单线态的希格斯粒子和一个主要是单线态的中性伴子,它们与最轻的stau共零,能够有效地通过区域$80<m_h<100$中所有实施的约束。自旋无关的直接探测截面似乎是理想Higgs点和难以探测的类单斜点之间的一个关键分界线。
2011-08-23 hep-ph
Consistent Excesses in the LHC Electroweak SUSY Searches: GUT-based Singlino/Higgsino Interpretation in the NMSSM
该研究基于GUT关系的NMSSM模型解释LHC电弱SUSY搜索中的持续过剩,提出单线主导的中性子作为暗物质候选者,并通过实验约束验证模型一致性。
2025-12-18 hep-ph
Naughty or Nice? The Role of the `N' in the Natural NMSSM for the LHC
在这项工作中,我们提出了一个自然的次极小超对称标准模型(NMSSM)的质量限制的胶子和停止与一个singlino作为最轻的超对称粒子。出于自然的动机,我们认为光谱与轻higgsinos,亚TeV的第三代sparticles和gluino远低于多TeV制度,而电弱gauginos,slepton和第一和第二代squarks去耦。我们检查,我们的自然超对称光谱满足所有电弱精密可观测量和味测量以及理论约束。通过重新解释从8 TeV ATLAS超对称搜索的结果,我们提出了95%的CL排斥限制的模型。结果表明,单线性LSP的存在可以延长衰变链,软化末态粒子能量。虽然这确实降低了参数空间某些区域的边界强度,但LHC仍然显示出对模型的良好敏感性。
2015-10-16 hep-ph
Higgs-portal dark matter from non-supersymmetric strings
本研究在非超对称heterotic orbifold弦模型中实现希格斯门户暗物质,发现一个样本模型具有一圈稳定的希格斯真空,其中标量可解释暗物质丰度,并对暗物质候选者及重希格斯扇区质量施加了有趣约束。
2023-05-18 hep-ph hep-th
Phenomenological Aspects of the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
NMSSM的动机进行了审查,并在LHC的希格斯和超粒子生产可能的非常规信号进行了讨论。在存在轻赝标量的情况下,类SM希格斯标量可以主要衰变到4-τ的最终态。在完全约束的NMSSM与mSUGRA类软超对称破缺项,正确的暗物质遗迹密度得到了一个singlino-like LSP修改相当多的所有sparticle衰变链。
2009-08-28 hep-ph
Cosmic-ray antiproton constraints on light singlino-like dark matter candidates
致力于直接探测暗物质的CoGeNT实验最近释放了过量的事件,这些事件可以被解释为$\sim$ 10 GeV暗物质粒子的弹性碰撞,这可能同时解释仍然神秘的DAMA/LIBRA调制信号,而与CDMS,XENON-100和SIMPLE等其他实验的结果相冲突。结果表明,5-15 GeV的类单态暗物质候选者在最小超对称场景的单态扩展中产生,可以适合这些数据;湮灭然后主要进入光单态主导的希格斯(伪)标量场。我们开发了一个有效的拉格朗日方法来面对这些模型与现有的数据,宇宙射线反质子,包括最新的PAMELA数据。专注于一个参数空间与CoGeNT区域一致,我们表明,预测的反质子通量一般是在紧张的数据时,所产生的(伪)标量可以衰变成夸克能量足以产生反质子,湮灭S波是显着的冻结在早期宇宙。在这个制度中,得到的单线湮没截面上的约束,$\sigv\lesssim 10^{-26}\,{\rm cm^3/s}$,假设一个动态约束的晕密度分布与局部值$ρ_\odot = 0.4\,{\rm GeV/cm^3}$。最后,我们提供了PAMELA或AMS-02如何进一步限制或检测那些尚未排除的反质子产生的配置的指示。
2011-09-30 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter in the USSM
我们讨论的中性伴暗物质类扩展的超对称模型,简称为USSM,包含一个额外的SM单重态希格斯加上一个额外的Z ',连同他们的超伙伴的singlino和bino'。
2008-12-12 hep-ph
Heavy Dark Matter Through the Higgs Portal
受希格斯门模型和隐谷模型的启发,我们考虑了通过纯希格斯扇形相互作用与超对称标准模型联系的重粒子暗物质。我们表明,热遗迹丰度与测量密度的暗物质是可能的质量高达$\sim 30\tev$。对于$\sim 1\tev$以上的暗物质质量,非微扰索末菲校正的湮灭率是大的,并有可能大大影响间接检测信号。对于大的暗物质质量,希格斯-暗物质-部门耦合是大的,我们展示了如何这样的模型可能会得到一个紫外线完成的背景下,所谓的“胖希格斯”模型。希格斯门暗物质提供了一个有吸引力的替代传统MSSM中性伴子暗物质的例子,它可能会逃避在大型强子对撞机上的发现,同时仍然在当前和即将到来的间接探测实验的范围内。
2008-06-17 astro-ph hep-ph
Exploring high scale seesaw models through a supersymmetric portal
本文提出利用超对称Higgs–slepton耦合中的大Yukawa印记探测高标度Type-I/III跷跷板模型,并指出27 TeV LHC高能阶段在单轻子道具有一定灵敏度。
2023-07-09 hep-ph
Dark matter in the MSSM and its singlet extension
本文简要回顾了宇宙暗物质的超对称解释。最小超对称模型(MSSM)、次最小超对称模型(NMSSM)和近最小超对称模型(nMSSM)中的中性伴子能很好地解释暗物质遗迹密度,但PAMELA的结果在这些流行的模型中很难得到解释。在MSSM的一般单重态扩展中,PAMELA结果和残余密度都可以用类单重态中性伴子来解释。这样的类单重中性伴子湮灭为类单重希格斯玻色子,后者轻到足以主要衰变为μ子或电子,并且通过交换轻CP偶类单重希格斯玻色子玻色子,索末菲效应可以大大增强湮灭截面。在这种情况下,为了满足严格的LEP约束,类SM希格斯玻色子倾向于衰变为单态希格斯对而不是$b\bar b$,因此它将在LHC上给出多μ子信号$h_SM->aa->μ$或$h_{SM}->hh->4 a ->8 μ$。
2010-06-02 astro-ph.HE hep-ph
Aspects of High-Scale Supersymmetry in a Singlet-Extended Model
近最小超对称标准模型(nMSSM)是新物理学中最有前途的模型之一,它可以同时避免层次问题、μ问题、宇宙畴壁问题和蝌蚪问题。在这篇论文中,我们考虑了nMSSM的现象学。特别地,我们着重讨论了由电弱重子生成机制产生的宇宙中的暗物质和重子不对称现象。我们发现,与高尺度超对称性破缺的singlino可以获得一个相当大的辐射校正的singlino质量,这打开了一个窗口,通过交换的希格斯玻色子共振湮灭的单重态暗物质的情况。我们还提出了一个新的电弱重子生成的nMSSM方案与额外的矢量样多重态。如果软超对称性破缺的尺度是O(10)TeV,这些方案是相互兼容的,并与观测到的希格斯玻色子玻色子的质量,电偶极矩测量和味实验的约束。通过这两项研究,我们得出结论,具有高尺度超对称性破缺的nMSSM是有效的,并且可以通过单重暗物质的直接方向来探测。
2015-08-19 hep-ph
Phenomenology of supersymmetric models with a singlet
本文根据最近的超对称粒子的实验界,详细分析了标准模型加规范单重态的超对称扩展。显示参数空间和粒子谱的有用部分。我们发现,一旦最近的电荷子质量的界限强加,所有其他新的粒子实际上满足目前的实验限制。特别注意的是在未来的实验中寻找粒子。单重场往往会解耦,并产生一个有效的MSSM,扩大了许多唯象分析的有效性的基础上最小的场含量。然而,在某些参数范围内,单伴子是最轻的中性伴子,这改变了susy粒子的特征。简单的解析近似定性地解释了数值结果。
1996-11-06 hep-ph
GUT-based NMSSM with Singlino Dark Matter: Describing the ATLAS/CMS Excesses
本文提出基于GUT关系的NMSSM模型,通过单线暗物质解释ATLAS/CMS观测到的软轻子超额现象。
2025-12-19 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
Heavy Higgs as a Portal to the Supersymmetric Electroweak Sector
最小超对称标准模型(MSSM)中的电弱部分--中性伴子、电荷伴子和slepton--在LHC中仍然受到相对较弱的约束,部分原因是这些粒子的产生截面较小。本文研究了在高亮度LHC上寻找重希格斯玻色子玻色子衰变为这些超伴子的前景。除了产生链中共振粒子的存在所提供的运动学控制之外,重希格斯衰变可能是这些超伴子的主要产生模式,这使得有可能将覆盖范围扩展到超对称性和重希格斯参数空间的其他无法到达的区域。我们说明了我们的想法与详细的对撞机分析两个特定的拓扑结构:我们提出了搜索策略的重希格斯衰变到一对中性伴子,它可以探测重希格斯玻色子高达1 TeV的中间谭$β(\sim 2-8)$区域,标准的重希格斯搜索没有达到。同样,我们表明,有针对性的搜索重希格斯衰变到斯陶斯可以探测斯陶质量高达几百GeV。我们还提供了额外的衰变通道,可能是在高光度LHC访问的一般概述。这激发了一个更广泛的LHC重希格斯粒子搜索计划。
2019-04-25 hep-ex hep-ph
Dark matter asymmetry in supersymmetric Dirac leptogenesis
我们讨论了在超对称狄拉克稀薄创生方案中的非对称或对称暗物质候选者。通过引入一个与右手中微子耦合的单重态超场,可以避免暗物质的过剩问题,并产生各种可能的暗物质候选者。如果单线态是最轻的超对称粒子(LSP),那么它就自然成为非对称的暗物质。另一方面,右手中微子是对称的暗物质候选者,其残余密度可以通过通常的热冻结过程来确定。传统的中性伴子或引力伴子LSP也可以是一个暗物质候选者,因为它从右手中微子的非热产生可以被适当地控制。在我们的方案中,重超对称粒子的晚期衰变主要产生右手中微子和中微子,这对大爆炸核合成的标准预言是无害的。
2012-11-23 astro-ph.CO hep-ph
Interpreting the High-Recoil LUX-ZEPLIN Event with Bino-/Singlino-like and Higgsino Dark Matter
Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);University of Cincinnati(辛辛那提大学);Johannes Gutenberg University(约翰内斯·古腾堡大学);University of Chicago(芝加哥大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理珀米特研究所)
针对LZ实验248 keV核反冲候选事件,研究弹性与非弹性两类超对称中性ino暗物质解释,通过调节Higgsino不对称性实现自旋无关散射抑制,并预测不同反冲谱以区分机制。
2026-10-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A relatively light, highly bino-like dark matter in the $Z_3$-symmetric NMSSM and recent LHC searches
一种高度类双星的暗物质(DM),即锂离子超对称粒子(LSP),可能是由DM直接探测率的严格上限所激发的。当它的质量在100 GeV左右或以下时尤其如此,因为这样的束缚往往变得最严重。不需要太大的希格西诺质量参数,这将使场景变得合理自然,促使这种类似双星的状态相对较轻。在最小超对称标准模型(MSSM)中,在没有光标量的情况下,这样的激发,如果它必须是一个热遗迹,就无法满足严格的实验上限,除非它的自湮灭击中一个漏斗,涉及$Z$玻色子或标准模型(SM)类希格斯玻色子。我们证明,在这样一个现实的情况下,一个高度bino-like DM的流行的$Z_3$对称次最小超对称标准模型(NMSSM)是可行的,在其质量的扩展范围内,从我们的目标最大值附近的顶夸克的质量下降到约30 GeV。这是促进了存在的轻单态,可以作为漏斗(标量)和/或共零化(singlino)状态,即使bino-like LSP接收到最小(但最佳的)回火由适当的轻higgsino状态触发,首先,规避严格的质量下限,只有在存在较轻的单线态时,才能从大型强子对撞机(LHC)实验中得出,就像国家。通过考虑第一次增广系统的中性伴子的比诺,希格西诺和singlino突出的NMSSM参数$λ$和$\tanβ$在提供更丰富的现象所发挥的重要作用,涉及的一组盲点条件的DM直接检测率。
2020-12-07 hep-ex hep-ph
Photonic portal to the sterile world of cold dark matter
我们假设冷暗物质由自旋为1/2和自旋为0的粒子组成,由双旋量场和标量场描述,与所有标准模型电荷无关(相反,中性伴子,冷暗物质的超对称候选者,并非与弱标准模型电荷无关)。然而,我们提出,这样一个无菌世界不仅可以通过引力与我们的标准模型世界接触,而且还可以通过光子与无菌粒子耦合提供的门户,通过两个非常弱的有效相互作用-(f/M^2)<$F^{μν}<F_{μν}和-(f '/M^2)(\bar <$σ^{μν}<$)<$F_{μν},其中M是非常大的质量尺度,f和f'是无量纲耦合常数。因此,在我们的图像中,电磁场F_{μν} --作为唯一的标准模型场--参与了两个世界,在它们之间提供了一种非引力的联系(除了流行的超对称弱相互作用,在中性伴子的情况下是活跃的)。因此,出现了一个微小的准磁校正的常规电磁电流(在附录A中描述)。
2007-12-18 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
Dark Matter through the Axion Portal
受PAMELA和ATIC/PPB-BETS观测到的银河系正电子过剩的启发,我们提出暗物质是一种TeV尺度的粒子,它湮灭成赝标量“轴子”。“正电子过剩和反质子或伽马射线过剩的缺乏限制了轴子质量和分支比。在最简单的实现中,轴子与佩西-奎因对称性相关联,在这种情况下,它的质量约为360-800 MeV,并衰变为μ子。我们提出了一个简单的和预测的超对称模型实现这种情况下,希格斯诺和暗物质获得质量从同一来源的TeV尺度的自发对称性破缺。
2008-11-07 astro-ph hep-ph hep-th