Galactic-Centre Gamma Rays in CMSSM Dark Matter Scenarios
我们研究的生产伽玛射线通过LSP湮灭在银河系的核心作为一个可能的实验签名的约束最小的超对称扩展的标准模型(CMSSM),其中超对称破坏参数被假定为是普遍的在大统一尺度,还假设LSP是最轻的中性伴子chi。已知CMSSM参数空间中与冷暗物质的天体物理密度相一致的部分包括一个stau_1 - chi共湮灭带,一个chi具有增强的希格斯诺分量的焦点带,以及一个大tanb的漏斗,在那里湮灭率被附近重MSSM希格斯玻色子A/H的极点增强。我们计算了总湮灭率,湮灭到不同的标准模型的最终状态和由此产生的伽马射线通量的CMSSM方案沿这些带的分数。我们观察到,典型的湮灭率是小得多的共湮灭带tanb = 10比沿焦点带或tanb = 55,和湮灭分支比之间的不同暗物质带有很大的不同。鉴于目前的费米-LAT数据对所研究的任何CMSSM情景都不敏感,并且计算出的伽马射线通量可能在tanb = 10的情况下沿着共湮灭带低得不可观测,我们发现,焦点带和快速湮灭漏斗区的大部分可能会受到几年费米-LAT数据的压力,如果对天体物理背景和/或系统不确定性的理解可以同时得到改善。
2011-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Positron Fraction from Dark Matter Annihilation in the CMSSM
我们调查,如果宇宙射线正电子分数,报告的热和AMS合作,是兼容的超引力启发约束最小超对称模型(CMSSM)中的中性伴子的湮灭,从而补充以前的调查,没有考虑统一的约束,电弱对称性破缺和目前的希格斯极限在LEP。我们进行了全球拟合的所有超对称性参数的低能量约束,并发现在可接受的参数区域的中性伴湮灭成b-bbar夸克对是占主导地位的通道,并提高了拟合的实验正电子分数数据相当大的一个适合与背景。这些拟合可以与参数空间区域的拟合相媲美,在参数空间区域中,湮灭为W^+ W^-对占主导地位。然而,这些后一个区域被排除在目前的希格斯极限114 GeV的LEP结合b->s伽马数据。
2002-07-25 astro-ph hep-ph
Varying the Universality of Supersymmetry-Breaking Contributions to MSSM Higgs Boson Masses
我们考虑的最小超对称扩展的标准模型(MSSM)与不同数量的非普适性的软超对称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光速破缺贡献的夸克和slepton质量在输入的大统一体尺度,我们考虑的情况下,希格斯标量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)。我们展示了NUHM 1方案如何通过允许mu或m_A取不同(固定)值来概括CMSSM的(m_{1/2},m_0)平面,并且我们还展示了NUHM 1方案如何嵌入为更一般的NUHM 2方案的特殊情况。从CMSSM推广,我们发现NUHM 1参数空间的区域被排除在外,因为LSP是一个selectron。我们还发现了新的区域,中性伴子遗迹密度落在天体物理学和宇宙学测量的首选范围内,这要归功于通过直接通道希格斯极的快速湮灭,或与电子的共同湮灭,或者因为LSP成分从主要的双中子到主要的希格斯诺的交叉。进一步推广到NUHM 2,我们发现它的参数空间的区域中的sneutrino是LSP,和其他neutralino coannihilation与sneutrino是重要的遗物密度。在NUHM 1和NUHM 2中,都有参数空间的细条,在那里LHC发现超粒子的前景比在CMSSM中更少,因为m_{1/2}和/或m_0可能比在CMSSM中大得多。
2008-05-15 hep-ph
R-Parity Violation at the LHC
我们研究了在统一尺度下由单个R-宇称破坏耦合扩展的MSSM的现象。对于所有的R-宇称破坏耦合,我们讨论了粒子谱的演变通过重整化群方程和最轻的超对称粒子(LSP)的CMSSM内的性质,作为一个特定的完整的超对称模型的一个例子。我们使用LSP的性质来分类可能的签名。对于每一种可能的情况下,我们详细介绍了目前的大型强子对撞机的超对称粒子质量的界限,通常使用简化模型获得。由此,我们确定目前的覆盖率的R-宇称违反模型在LHC。我们发现了几个缺口,特别是stau-LSP,这是很容易获得的R-奇偶违反模型。使用程序CheckMATE,我们重铸现有的大型强子对撞机搜索设置限制所有R-奇偶违反CMSSM的参数。我们发现,几乎所有这些都是更强的约束或类似的约束相比,R-奇偶守恒CMSSM,包括$\bar U\bar D\bar D$模型。对于每个R-宇称违反CMSSM,我们然后给出所有相关的超对称粒子的明确的质量下界。
2017-11-26 hep-ex hep-ph
Prospects for dark matter detection with IceCube in the context of the CMSSM
我们详细研究了冰立方中微子望远镜(80串)的标称配置的能力,以探测当前对撞机和宇宙学数据所青睐的约束MSSM(CMSSM)的参数空间。采用保守的假设星系晕模型和预期的实验性能,我们发现,冰立方有2%和12%之间的概率实现5西格玛探测太阳中的暗物质湮灭,这取决于选择的标量和高根质量的先验和天体物理学的假设。我们确定了最重要的湮灭通道在CMSSM参数空间有利于电流约束,我们证明,假设信号是由一个单一的湮灭通道占主导地位,可以导致大的系统误差推断的WIMP湮灭截面。我们证明,约66%的CMSSM参数空间违反了太阳中心捕获和湮灭之间的平衡条件。通过将我们的预测与直接探测方法进行交叉关联,我们得出结论,如果冰立方确实探测到了来自太阳的高显著性中微子通量,而直接探测实验没有发现大于5x 10 ^{-9} pb的自旋无关截面sigma_SI^p以上的信号,那么CMSSM将非常不利,因为标准天体物理学假设是WIMP分布。该结果对于先验的改变是稳健的。我们认为,IceCube的低能DeepCore扩展将是关注参数空间相关CMSSM领域的理想工具。
2009-07-27 astro-ph.HE hep-ph
SUSY into Darkness: Heavy Scalars in the CMSSM
的mSUGRA/CMSSM参数空间的调查。确定并讨论了满足所有实验约束的参数空间的可行区域。这些限制包括最轻的CP-偶希格斯粒子的质量为124-127 GeV,以及冷暗物质(CDM)的正确残余密度。对应于这些区域的超伴子光谱属于著名的双曲分支(HB),并发现拥有亚TeV的中性伴子和电荷伴子,混合的Bino/Higgsino LSP的质量为200-800 GeV。此外,这些模型拥有~3-4 TeV的胶子质量和重夸克和质量比胶子质量重的slepton。希格斯粒子质量接近125 GeV,残余粒子密度为0.109 < Ωh^2 < 0.123的光谱需要大约1%水平的EWFT,而残余粒子密度低得多的光谱只需要百分之几的EWFT。此外,SI中性子质子直接检测截面被发现低于或在XENON 100 2-sigma极限内,并且现在或在不久的将来应该可以通过实验获得。最后指出,对应于mSUGRA/CMSSM参数空间的这些区域(m_0正比于m_{1/2},m_0^2 >> m_{1/2} ^2,A_0 = - m_{1/2})的超对称破缺软项可以由D3膜的IIB型通量紧致化中的一般通量诱导软项得到.
2013-04-22 astro-ph.CO hep-ph
Stop on Top: SUSY Parameter Regions, Fine-Tuning Constraints
我们分析了最小的超对称模型,以确定在什么参数区域与多少微调,他们能够容纳大型强子对撞机允许的顶端停止简并窗口。这些光阑必须足够轻,以使希格斯玻色子具有自然性,同时又足够重,以产生125 GeV的希格斯玻色子质量。这两个约束意味着一个大的质量分裂。通过对参数空间的详细扫描,我们表明,停止在顶部的情况下,至少需要在CMSSM中进行Delta_CMSSM ~ O(10^4)的微调。通过对具有非普适Higgs质量的CMSSM参数空间进行松弛,我们发现Delta_NUHM 1 ~ O(10^4)。带有引力子LSP的CMSSM比NUHM 1模型稍好。相比之下,μ <0的CMSSM和非普适的Gauginos产生的精细调谐Delta_{mu,g} ~ O(100)要小得多.我们的研究结果表明,高吉诺部门可以铺平道路,走向一个更自然的停止在顶部的情况。
2014-11-18 hep-ph
Updated global fits of the cMSSM including the latest LHC SUSY and Higgs searches and XENON100 data
我们提出了新的整体拟合的cMSSM,包括LHC 1/fb的积分亮度超对称不相容限制,最近的LHC 5/fb的质量的希格斯玻色子和氙100直接检测数据的限制。我们的分析充分考虑到天体物理和强子的不确定性,进入分析时,转换成cMSSM参数空间的约束直接检测限。我们提供了贝叶斯和频率统计分析的结果。我们发现,LHC 2011约束结合XENON 100数据可以排除cMSSM参数空间的重要部分。我们的研究结果进一步强调了对撞机实验和直接探测搜索在限制标准模型物理扩展中的互补性。LHC 2011的排除极限强烈影响cMSSM参数空间的低质量区域,例如Stau共湮灭区域,而直接探测数据可以排除高超对称质量的区域,例如焦点区域,这是LHC在不久的将来无法达到的。我们发现,除了XENON 100的数据,μ子的异常磁矩的实验约束中起着主导作用,不利于大标量和高根质量。我们发现,如果LHC 2011年对希格斯玻色子在126 GeV的过度暗示得到证实,目前有利的cMSSM参数空间的区域将被排除从贝叶斯和配置文件的可能性统计的角度来看。
2012-02-22 astro-ph.CO hep-ph
Calculations of Neutralino-Stau Coannihilation Channels and the Cosmologically Relevant Region of MSSM Parameter Space
假设最轻的超对称粒子(LSP)是最轻的中性伴子,我们给出了中性伴子-Stau共湮灭通道的详细探索,包括解析表达式和数值结果。我们还包括中性伴子与电子和太阳黑子的共湮灭。我们评估的宇宙学遗迹密度的LSP,这是假设是稳定的,在约束的最小超对称扩展的标准模型(CMSSM),其中软超对称破缺参数是普遍的超引力大统一尺度的影响。我们评估的变化,由于共同湮灭的区域中的MSSM参数空间是一致的宇宙上限的遗物LSP密度。特别是,我们发现,中性伴子的质量的上限是从大约200 GeV增加到大约600 GeV的CMSSM,并估计在一般的MSSM高吉诺定性类似的增加。
2000-09-13 astro-ph hep-ph
Stop Coannihilation in the CMSSM and SubGUT Models
停止共湮灭可能使重超对称暗物质粒子的残余密度进入宇宙学允许的范围。这个过程的效率提高了停止-反停止湮灭的纵向(戈德斯通)模式的$W$和$Z$玻色子,以及索末菲增强停止湮灭和束缚态的影响。由于耦合的停止戈德斯通模式是成比例的三线性软超临界破坏$A$ -条款,这些湮灭时,增强$A$ -条款是大的。然而,如果$A$ -项太大,希格斯质量可能会降低到测量值以下。不幸的是,由于现有希格斯质量计算器之间的差异,对停止共湮灭带的这种约束的解释变得模糊不清。在我们的研究中,我们使用FeynHiggs 2.13.0作为默认计算器,这是该代码的最新公开版本。探索的CMSSM参数空间,我们发现,沿停止共湮灭带的质量的停止严重分裂的大$A$ -条款。这极大地抑制了$μ$和$A_0 > 0$的希格斯质量,而对于$A_0 < 0$和$μ$的任一符号,停止共湮灭带的范围是有限的。然而,在次大统一模型中,减少重整化群运行减轻了大$A$项的影响,允许更大的LSP质量与希格斯质量计算一致。我们给出了暗物质粒子质量可能达到$\gtrsim 8$ TeV的例子。
2018-01-30 hep-ph
Neutralino dark matter in mSUGRA/CMSSM with a 125 GeV light Higgs scalar
最小超引力(mSUGRA或CMSSM)模型是描述中性伴子(WIMP)冷暗物质(CDM)性质的常用框架。然而,最近来自Atlas和CMS的关于质量为m_h \simeq 125 GeV的轻Higgs标量的证据高度限制了超粒子质量谱,这反过来又限制了早期宇宙中的中性伴子湮灭机制。我们发现,stau和停止共同湮灭机制-已经高度强调的最新阿特拉斯/CMS结果超对称搜索-几乎消除,如果确实轻希格斯标量的质量m_h \simeq 125 GeV。此外,在mSUGRA中基本上排除了通过A共振的中性伴子湮灭,因此在测量的丰度下产生热产生的纯中性伴子暗物质非常困难。剩余的可能性在于焦点区域,由于需要大的三线性软超对称性破缺项A_0,该焦点区域现在移出到m_0 \sim 10-20 TeV范围。剩余的HB/FP区域由于通常较大的顶夸克质量而比以前更精细地调整。我们提出了更新的直接和间接的检测率中性伴暗物质,并表明吨级的稀有液体探测器将发现混合higgsino CDM或基本上排除热产生的中性伴只有CDM的mSUGRA模型。
2012-02-17 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Indirect Detection of Neutralino Dark Matter in the CMSSM
我们研究了在宽的CMSSM参数范围内中微子望远镜间接探测到的中性伴子暗物质的潜在信号。我们还考虑到在这两种情况下,目前和未来的实验灵敏度与直接检测潜在的信号进行比较。只有中性伴湮灭为规范玻色子的模型才能满足宇宙学的约束和当前中微子间接探测的灵敏度。对于直接和间接检测,只有下一代实验才能真正测试这种模型。
2002-07-15 astro-ph hep-ph
Theory, Phenomenology, and Prospects for Detection of Supersymmetric Dark Matter
最小超统一超对称模型的最大吸引力之一是预测了一种大质量、稳定、弱相互作用的粒子(最轻的超对称伙伴,LSP),它可以具有合适的残余丰度成为冷暗物质候选者。在本文中,我们调查的身份,质量和性质的LSP后,需要规范耦合统一,适当的电弱对称性破缺,和众多的唯象约束。然后,我们讨论了探测LSP的前景(1)LSP湮灭成正电子,反质子,和伽马射线的星系晕,(2)大型地下阵列,以检测向上运行的μ子所产生的LSP捕获和湮灭在太阳和地球上,(3)弹性碰撞的物质在桌面设备,(4)生产LSP或衰变成LSP在高能对撞机。我们的结论是,空间湮灭实验和大型地下探测器是有限的帮助,在最初检测的LSP,虽然也许他们可以提供确认的信号在其他实验中看到,而桌面探测器有相当大的发现潜力。然而,对撞机可能是最好的暗物质探测器。
1995-02-27 hep-ph
MSSM Dark Matter Constraints and Decaying B-balls
在MSSM中,LSP暗物质可能来自B球的衰变,而不是来自热遗迹,对MSSM参数的依赖性非常不同,并且与重子不对称性有天然的相关性。我们讨论了B球的性质和MSSM谱的实验约束所施加的约束,并表明,B球不能形成从阿弗莱克-Dine凝聚100%的效率,在没有LSP湮灭后,他们衰减。对于可能的形成效率,LSP和slepton质量通常被限制为轻的。LSP湮灭后的B-球衰变的影响进行了讨论;足够小的衰变温度湮灭将不起作用,开辟了实验测试的可能性的情况。
1998-07-07 hep-ph
A Profile Likelihood Analysis of the Constrained MSSM with Genetic Algorithms
约束最小超对称标准模型(CMSSM)是粒子物理学中最简单、研究最广泛的超对称标准模型扩展模型之一。然而,目前的数据不足以约束的方式完全独立于先验,统计措施和扫描技术的模型参数。我们提出了一种新的技术,扫描超对称参数空间,优化频率剖面似然分析和遗传算法的基础上。我们应用这种技术的CMSSM,考虑到现有的对撞机和宇宙学数据在我们的全球适合。我们比较我们的方法的MultiNest算法,一个有效的贝叶斯技术,特别注意的最佳拟合点和粒子质量在LHC和暗物质搜索的影响。我们的全局最佳拟合点位于焦点区域。我们发现许多高似然点在这两个stau共湮灭和焦点区域,包括以前被忽视的一部分共湮灭区在大m_0。我们发现,有许多高似然点的CMSSM参数空间通常错过了现有的扫描技术,特别是在高群众。这对参数和可观测量的导出置信区域具有显著影响,并且可以显著改变这种扫描的整个统计推断。
2010-03-23 astro-ph.CO hep-ph
First SUSY results with GAMBIT
基于arXiv:1705.07935和arXiv:1705.07917,我们使用新的全局和模块化超越标准模型推理工具(GAMBIT)提出了超对称模型的第一个全局拟合。与GAMBIT,我们已经进行了频率拟合的大统一体规模的CMSSM,NUHM 1和NUHM 2模型,以及弱尺度MSSM 7,扩展现有的结果包括观测量的数量,扫描技术和治疗滋扰参数。对于GUT尺度的模型,我们的分析表明,停止共湮灭的情况下提供了最好的适合目前的数据,并在CMSSM的stau共湮灭的情况下排除在95%的置信水平。对于MSSM7,我们发现,最适合的情况下,由于有效的电荷子共湮灭轻希格斯和高度丰富的遗迹密度。
2017-10-06 hep-ph
Using Tau Polarization to probe the Stau Co-annihilation Region of mSUGRA Model at LHC
mSUGRA模型预测来自共湮灭区域中的stau到bino衰变的tau的极化为+1。这可以用来在LHC上提取这种软tau信号,也可以用来测量stau和bino LSP之间的微小质量差异。此外,该策略将适用于更广泛的一类二进制LSP模型,其中较轻的stau具有至少与左侧相似大小的右侧分量。
2009-05-06 hep-ph
Implications for constrained supersymmetry of combined H.E.S.S. observations of dwarf galaxies, the Galactic halo and the Galactic Centre
为了使用$γ$ -射线观测对暗物质(DM)属性进行限制,以前的分析通常假设$γ$ -射线湮灭产额的非常简单的参数化;通常,假设湮灭仅通过单个通道进行。在现实的DM模型中,湮灭可能发生在许多不同的最终状态,这是一个相当粗略的分析。随着虚内韧致辐射和终态辐射等附加过程的出现,这种假设变得更加不正确,并且明确需要扫描明确的模型参数空间。在这里,我们提出了扫描的参数空间的约束最小超对称标准模型(CMSSM),考虑$γ$射线光谱从三个矮星系,银河系中心区域和更广泛的星系晕,获得与高能立体系统(H.E.S.S.)。我们提出了一系列的可能性扫描结合H.E.S.S.数据与其他实验结果。我们发现,人马座,船底座和玉夫座矮星系的观测不赞成的CMSSM和模型具有大的湮灭截面的共湮灭区域。这是真实的,即使在合理的假设DM密度分布,并构成了最强的约束,到目前为止共湮灭模型内的CMSSM。星系晕也有类似的效应,但较弱。银河系中心的搜索是复杂的一个强大的(未知的)$γ$射线源,我们看到没有影响CMSSM参数空间时,假设一个现实的银河系中心DM密度分布。
2011-08-17 astro-ph.HE hep-ph
Heavy Right-Handed Neutrinos and Dark Matter in the $ν$CMSSM
本文系统地研究了包含三个右手中微子的约束超对称标准模型($ν$ CMSSM)中I型跷跷板机制对暗物质丰度的影响.对于大的值的$m_0,m_{1/2}$,我们利用大中微子汤川耦合的重整化群(RG)的上型希格斯演化的影响。特别是,我们表明,焦点规模可以大大超过电弱规模导致的焦点区域的遗迹密度的中性伴子的WMAP确定的范围内的情况下。我们还讨论了右手中微子对所谓的漏斗区的影响,在那里的遗物密度是通过一个沉重的希格斯粒子的s-通道湮灭控制。对于小的值的$m_0,m_{1/2}$,我们讨论了sneutrino coannihilation区域的可能性,重点是左手slepton二重态质量的抑制,由于中微子汤川耦合。我们考虑两种类型的玩具模型符合正常或倒置层次的中微子质量。
2009-11-14 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
SUSY Global Fits
基于arXiv:1705.07935和arXiv:1705.07917,我们从全球和模块化超越标准模型推理工具(GAMBIT)协作中提出了全面的超对称(SUSY)模型全局拟合。我们研究了最小超对称标准模型的几个变体,一个具有普适标量的完全约束版本(CMSSM($m_0$)、高吉诺($m_{1/2}$)和三线性质量($A_0$)在规范耦合统一尺度下,一个类似的模型,通过为软希格斯质量(NUHM 1)增加一个额外的参数来放松,另一个软希格斯质量也分裂(NUHM 2),最后是弱尺度MSSM 7模型。我们使用公共GAMBIT全局拟合框架,并考虑所有相关数据,以揭示具有最高可能性的参数空间区域。我们的研究结果表明,所有的模型都有非常重的情况下,是远远超出了大型强子对撞机的范围,但将探讨即将到来的暗物质实验,以及一个停止共湮灭区,有更好的前景,在对撞机实验检测。在$2 σ$的CMSSM中排除了Stau共湮灭区,但在NUHM 1和NUHM 2变体中存在。最后,通过放松NUHM 1,NUHM 2和MSSM 7中的约束,我们看到额外的区域出现:较轻的电荷共湮灭区域,底部共湮灭区域和$h/Z$漏斗。
2017-11-05 hep-ph
Tau Flavour Violation in Sparticle Decays at the LHC
我们考虑违反τ轻子数的s粒子衰变,由中微子振荡数据激发。我们工作的背景下,受约束的最小超对称扩展的标准模型(CMSSM),其中不同的slepton具有相同的质量在大统一体尺度,中微子狄拉克汤川耦合混合它们。我们发现,当LSP质量m_chi = m_stau_1时,较重的中性伴子chi_2衰变为chi + τ μ的分支比增强,包括CMSSM参数空间的区域,其中共湮灭使遗迹chi密度保持在宇宙学优选的范围内。因此,chi_2到chi + taumu的衰变可能为在LHC上观测τ轻子数的破坏提供了一个物理机会,它与τ到mu + γ的衰变是互补的。同样地,在共湮没区中,chi_2到chi + e μ的衰变也得到增强,从而提供了μ到e + γ衰变的补充。
2002-06-17 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
pMSSM Dark Matter Searches on Ice
我们探讨的能力IceCube/Deepcore阵列发现信号中微子产生的超对称WIMPS的湮灭,可能会被捕获在太阳能核心。在此分析中,我们使用先前生成的一组/sim 70 k模型点在19维参数空间的pMSSM,满足现有的实验和理论约束。我们的计算采用了对IceCube/DeepCore有效面积的现实估计,该有效面积已由IceCube合作建模。我们发现,大部分pMSSM模型在预期的IceCube/DeepCore 1825天数据集中显示出显著的信号速率,包括一些早期发现的前景。许多模型中的LSP只构成了一小部分的总暗物质遗迹密度被发现有可观测的利率。详细研究了信号中微子通量与LSP质量、弱本征态组成、湮灭产物、热遗迹密度以及自旋无关和自旋相关散射截面的关系。最后,我们将IceCube/DeepCore的模型覆盖率与在不久的将来直接检测实验中获得的覆盖率以及在7 TeV LHC上的pMSSM搜索进行了比较。
2011-05-06 astro-ph.CO hep-ph
Right-handed Sneutrinos as Nonthermal Dark Matter
当最小超对称标准模型被三个右手中微子超场增广时,一般地预言中微子获得马约拉纳质量。我们假设所有的超对称性(SUSY)破缺质量以及右手中微子的Majorana质量都在电弱标度附近,并由中微子质量的小性所激发,假设最轻的超对称粒子(LSP)是几乎纯的右手中微子。我们讨论的条件下,这LSP是一个成功的暗物质候选人。在一般情况下,这样的LSP必须是非热的,为了不过分接近宇宙,我们发现的条件下,这确实是通过比较哈勃膨胀率与相关的热化过程,包括自湮灭和其他超对称性和标准模型粒子的共湮灭率的情况。
2006-02-15 astro-ph hep-ph
New Production Mechanism of Neutral Higgs Bosons with Right scalar tau neutrino as the LSP
受中微子振荡数据的启发,我们在最小超对称标准模型的框架下,认为最轻的τ中微子$\tilde ν_{τ_1}$(主要是右τ中微子)是最轻的超对称粒子.标准和非标准三线性标量耦合项都包括在右τ中微子相互作用中。$\tilde ν_{τ_2} \to \tilde ν_{τ_1}+ h^0$的衰变分支比可以变得如此之大,以至于最轻的中性希格斯玻色子玻色子的产生率在电子或强子对撞机上,无论是直接产生$\tilde ν_{τ_2}$,还是电荷伴子、中性伴子、slepton的衰变,以及夸克和胶子的级联衰变等,都可以大大增强$h^0$。$\tilde ν_{τ_1}$可能是冷暗物质的一个好候选者。
2000-07-04 hep-ph
Revisiting the Higgs Mass and Dark Matter in the CMSSM
考虑到现有的加速器和天体物理学的限制,在具有普适软超临界质量的标准模型的最小超对称扩展(CMSSM)中,最轻的中性希格斯玻色子h的质量估计在114 ~ 130 GeV之间。最近来自ATLAS和CMS的数据暗示,m_h ~ 125 GeV,尽管m_h ~ 119 GeV仍然是可能的。在这里,我们研究的CMSSM和直接暗物质检测的参数的后果,如果希格斯暗示得到证实,集中在(m_1/2,m_0)平面上的带不同的tan β和A_0的最轻的中性伴子chi的遗迹密度落在宇宙学冷暗物质密度的范围内的WMAP和其他实验允许的。我们发现,如果m_h ~ 125 GeV的焦点带不受青睐,低tan β的stau-chi和stop-chi共湮灭带也不受青睐,而在大tan β和A_0 > 0时的stau-chi共湮灭带及其向漏斗的延伸将受到青睐,在漏斗中,通过直接通道H/A极的快速湮灭占主导地位。另一方面,如果m_h ~ 119 GeV,则会有更多的选择。我们给出了具有大tan β和固定A_0/m_0 > 0的WMAP条带的参数化,其中包括与m_h = 125 GeV兼容的部分,并提出了沿这些条带的自旋无关的弹性暗物质散射的预测。对于与m_h = 125 GeV兼容的模型,这些值通常较低,而XENON 100实验已经排除了m_h较小的条带的某些部分。
2012-02-15 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
SUSY model and dark matter determination in the compressed-spectrum region at the ILC
超对称性理论可以完全解释宇宙中观测到的暗物质密度,这是一个很有吸引力的可能性。目前的实验知识表明,这种可能性强烈倾向于共同湮灭的情况。在这种情况下,次轻的超对称粒子(NLSP)和最轻的超对称粒子(LSP)之间的质量差非常小,这确保了湮灭截面足以预测暗物质的丰度不会太大。然而,小的质量差也意味着在强子对撞机上观察超对称性变得困难,在那里观察取决于丢失横向能量的信号:如果NLSP到LSP的质量差很小,只有很少的能量被不可见的LSP带走。即使其他几个超对称粒子在运动学范围内,这也是正确的,因为这些状态在很大程度上会通过级联衰减,以NLSP到LSP衰减结束。轻子对撞机没有这个问题。这种机器的清洁环境和已知的初始状态确保了即使质量差非常小,只要质心能量足够高,也可以检测到超对称性。我们提出的展望,超对称性的观测和精度表征的小质量差异在ILC,ILD探测器的概念的详细模拟的基础上。由此产生的可能性预测的暗物质遗迹密度进行评估,并从普朗克任务获得的精度进行比较。以一个具体的模型为例,我们还讨论了ILC和HL-LHC结果相结合的协同作用。
2016-11-14 hep-ph
Gamma Ray and Neutrino Flux from Annihilation of Neutralino Dark Matter at Galactic Halo Region in mAMSB Model
我们考虑最轻的超对称粒子(LSP)--最小反常介导超对称破缺模型(mAMSB)中的中性伴子作为大质量弱相互作用粒子(WIMP)或冷暗物质的可能候选者,并研究了它的直接和间接探测。理论上允许这样一个模型的超对称参数空间以及LHC最近的边界受到WMAP对遗迹密度的结果的限制。因此,暗物质离开核子的自旋无关和自旋相关散射截面受到WMAP结果的限制。它们被发现是在不同的正在进行的直接检测实验的允许区域内。在银河系中心的这种暗物质候选人的湮灭产生不同的标准模型粒子,如伽马射线,中微子等,在这项工作中,我们计算这些$γ$ -射线和中微子来自银河系中心的方向(及其附近)在陆地或卫星携带的探测器可能的通量。计算的$γ$射线通量与HESS实验的观测结果进行了比较。对四种类型的星系暗物质晕剖面,计算了该模型中WIMP湮灭产生的来自星系中心和远离星系中心不同位置的不同味道的中微子流。从μ子中微子产生的μ子信号的角度讨论了ANTARES海底探测器对来自银心方向的这种$ν_μ$的探测前景。伽马和中微子信号估计四个不同的暗物质晕配置文件。
2013-06-27 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino Dark Matter as the Source of the WMAP Haze
以前,有人认为WMAP观测到的银河系中心周围区域的异常发射,称为"WMAP烟雾“,可能是暗物质湮灭中产生的相对论电子和正电子的同步辐射。特别是,所观察到的发射的角分布,光谱和强度是一致的信号,预计将导致从一个弱电磁场规模的质量和湮灭截面附近的预测值为热遗迹。在这篇文章中,我们重新审视这个信号的背景下的超对称性,并评估参数空间的约束最小超对称标准模型(CMSSM)。我们发现,在大部分的超对称参数空间,最轻的中性伴子被预测具有所需的属性产生WMAP霾。特别是,焦点,A-漏斗,和散装地区通常预测的质量,湮灭截面,并占主导地位的湮灭模式,这是在所需的范围内产生的WMAP雾的观察功能的中性伴子。相反,星共湮灭区不适合作为这种信号起源的解释。
2008-08-04 hep-ph
Partial wave treatment of Supersymmetric Dark Matter in the presence of CP - violation
我们提出了一种改进的分波分析的主导LSP湮灭通道的费米子-反费米子对,从而避免了非相对论性的扩展,因此适用于阈值和极点附近。我们开发的方法允许的贡献的任何分波在总的角动量J在对比分波分析的轨道角动量L的初始状态,这通常是截断的p-波,并产生非常准确的结果。该方法是制定在这样一种方式,以允许容易处理的CP违反阶段驻留在超对称参数。我们应用这种改进的分波技术来计算在希格斯混合参数μ和大tanb三线性A耦合中存在CP违反项的约束MSSM(CMSSM)中的中性伴子残余密度。在μ和A中包含CP破坏相并没有显著地扰乱图像,并且通过Higgs交换将LSP湮灭到a b b_bar,仍然是在远离stau-coannihilation和“焦点”的区域中获得宇宙学上可接受的中性伴子遗迹密度的主导机制。如果我们考虑到高真质量,特别是胶子质量中的相位,就会发生显著的变化。
2004-10-13 hep-ph
Implications of the Pseudo-Scalar Higgs Boson in determining the Neutralino Dark Matter
在约束最小超对称标准模型(CMSSM)的框架下,讨论了赝标量希格斯玻色子在描述与宇宙学数据和E821数据一致的参数区域时对μ子磁矩异常的影响.对于大的参数值$\tan β> 50$,宇宙学允许的走廊大$m_0$,$M_{1/2}$打开,由于s通道的赝标交换的对湮灭的最轻的中性伴子的$b \bar{b}$或$τ\barτ$,其中占主导地位,在这个区域。但是,对于值$\tan β< 50 $,找不到此类道路。结合宇宙学和E821数据,对s粒子质量提出了严格的上限。我们发现,在大型强子对撞机,但即使在一个$e^{+}e^{-}$线性对撞机与质心能量$\sqrt{s} = 800\GeV$,如TESLA,超对称性可以发现,如果它是基于CMSSM。
2001-12-10 hep-ph
Direct stau production at the LHC
我们研究了在大型强子对撞机上直接产生超对称标量τ。考虑到Stau本征态的左右混合,我们给出了MSSM中强子Stau对产生的主导截面贡献的一般计算。我们发现,相对于Drell-Yan预言,b-夸克湮灭和胶子融合可以使截面增加一个数量级以上。对于长寿的状态,我们认为CMSSM参数区域,这种增强的截面和可能的后果,从最近的搜索。我们发现,特别小的STAU收益率,有利于宇宙学的地区,在最近的CMS限制的m_STAU的紧张局势。
2012-04-11 hep-ph
Lepton Flavours at the Early LHC Experiments as the Footprints of the Dark Matter Producing Mechanisms
对应于LHC范围内的轻slepton和相对较轻的squarks和胶子(质量$\le$ 1 TeV)的mSUGRA参数空间有三个区域与WMAP关于暗物质遗迹密度和LEP 2直接质量边界的数据一致。在早期的大型强子对撞机实验中,每一个区域都可以从方胶子事件中得到不同的轻子信号(积分光度$\sim 10 ~fb^{-1}$甚至更小)。在研究较多的stau-LSP共湮灭区消失的共同三线性耦合($A_0$)在大统一尺度的大部分最终状态包含电子和/或μ子和$e$-$μ$ - $τ$的普遍性保持良好的近似。在没有那么好的研究方案与非零$A_0$两个LSP对湮灭和stau-LSP共湮灭可以显着贡献的暗物质遗迹密度更小的方胶子质量。我们的模拟表明,相应的签名是最终状态丰富的$τ$ -轻子,而最终状态的电子和μ子被抑制,导致轻子的普遍性违反。即使在共湮灭过程占主导地位的修改后的参数空间(具有非零$A_0$)中,也可以在较小程度上观察到这些特征。我们还表明,通用的$m$ -轻子+ $n$ -喷气机+ $\not! E_T$签名没有味道标记也可以区分三种情况。然而,如果利用大型强子对撞机实验中的$τ$和$b$ -喷流标记设备,信号会变得更有信息性。
2008-07-02 hep-ph
WMAP constraints on SUGRA models with non-universal gaugino masses and prospects for direct detection
我们讨论了WMAP的遗物密度测量以及直接和精确测量,LEP,b-sgamma,g-2,Bs-mumu所产生的超对称模型的约束。我们考虑mSUGRA模型和它们的扩展与非普遍的高吉诺群众。我们发现,众所周知,遗迹密度精确地指向非常特定的区域的mSUGRA模型:共湮灭,重点和重希格斯湮灭。当改变顶夸克的质量时,允许的区域明显变宽。在高吉诺质量中引入一些非普适性,显著地改变了这一结论,因为在特定的非普适模型中,残余密度上限可以很容易地满足。当LSP具有高wino分量时,在GUT尺度下M1>M2的模型会发生这种情况。M3<M2的模型在参数空间的大区域有利于Higgs湮灭通道,而在大区域$\tanβ$也有利于规范玻色子对中中性伴子的湮灭.我们还讨论了直接探测实验探测超对称模型的潜力,并指出了基于质谱的对撞机的主要后果.我们用微OMEGAs计算了中性伴子的残余密度,用SoftSUSY产生了超对称谱
2004-07-19 hep-ph
Non-zero trilinear parameter in the mSUGRA model - dark matter and collider signals at Tevatron and LHC
在具有小$m_0$和小$m_{1/2}$的最小超引力(mSUGRA)模型中,参数空间的现象学上可行和有趣的区域与WMAP关于暗物质遗迹密度的数据和LEP 2中最轻的希格斯标量$ m_h>$ 114 GeV的质量上的束缚一致,如果相当特别的假设$A_0$ =0,则打开,其中$A_0$是常见的三线性软破裂参数,在大多数现有的分析中使用的是放松的。由于该区域对应于相对较轻的方子和胶子,它们可能在LHC实验的早期阶段被广泛探测,因此详细研究了$A_0$的中等或大负值的后果。我们发现,在该区域,最轻超对称粒子对湮灭、超对称粒子对与较轻的τ-slepton(${\tilde τ}_1$)共湮灭和超对称粒子对与较轻的顶夸克(${\tilde t}_1$)共湮灭等过程对观测到的暗物质遗迹密度都有贡献. % \sout{The possibility that a relic density producing ${\tilde t}_1$ can be %observed at the current experiments at the Tevatron is wide open.}一个${\tilde t}_1$,可以参与共湮灭与最轻的中性伴子,以满足WMAP约束的遗迹密度,同时被观察到在目前的实验在Tevatron的可能性是很大的开放。在大型强子对撞机上,大量的夸克-胶子事件导致了一个非常独…
2007-08-29 hep-ph