Collider signals of gravitino dark matter in bilinearly broken R-parity
在规范介导超对称破缺的模型中，引力子是最轻的超对称粒子。如果违反了R宇称，引力子就会衰变，但半衰期远远超过宇宙的年龄，因此原则上是暗物质的候选者。我们考虑次轻的超对称粒子的衰变，假设是中性伴子。我们表明，在模型中的R-宇称打破是双线性的，R-宇称违反的条件正确地解释了测量的中微子质量固定的分支比的衰变${\tilde χ}^0_1 \to {\tilde G}γ$的范围$10^{-3}-10^{-2}$，如果引力子质量是在所需的范围内解决的暗物质的问题，即顺序（几）100 eV。因此，这种情况可以在下一代对撞机上直接测试。
2005-03-07 hep-ph
Gravitino dark matter and neutrino masses with bilinear R-parity violation
双线性R宇称破缺为中微子质量和混合提供了一个有吸引力的起源。在这些方案中，引力子是一种可行的衰变暗物质粒子，其R宇称破坏衰变导致单色光子，其速率可用于天体物理观测。我们确定的参数区域所允许的伽马射线线搜索，暗物质遗迹丰度和中微子振荡数据，获得一个限制引力子质量$m_{\tilde G} \lsim$ 1-10 GeV对应于一个相对较低的再热温度$T_R \lsim$几个$\times 10^7-10^8$ GeV。中微子质量和混合参数可以在大型强子对撞机等加速器实验中重建。
2012-02-01 hep-ph
Indirect searches for gravitino dark matter
在模型中的引力子与一个小的违反R-宇称是一个动机良好的衰变暗物质的候选人，导致宇宙学的情况下，是一致的大爆炸核合成和热leptogenesis。引力子的寿命在宇宙学上是长的，因为它的衰变被普朗克尺度和小的R宇称破坏参数所抑制。我们讨论了来自引力子暗物质衰变的不同宇宙射线种类的信号，即伽马射线、正电子、反质子、反氘子和中微子。与宇宙射线数据的比较可以用来约束模型的参数。
2011-11-30 astro-ph.HE hep-ph
Radiative gravitino decays from R-parity violation
我们在R-破坏超对称性的框架内研究了辐射引力子衰变。对于三线性的R破坏耦合，涉及第三代费米子，或轻引力子，我们发现，辐射环衰减$\tilde{G} \to γν$占主导地位的树级的一组参数。我们计算了引力子的衰变宽度，并研究了它对宇宙学和对撞机物理学的影响。缓慢衰减的引力子是很好的暗物质候选者，因为它的一系列参数也可以预测对撞机中可观测到的R-破坏特征。一般来说，分支比非常依赖于R-破坏算子的相对层次，并且可以提供关于底层基础理论的味道结构的相关信息。
2007-07-17 hep-ph
A Model With Dynamical R-parity Breaking and Unstable Gravitino Dark Matter
在具有R宇称破缺的超引力模型中，一种寿命大于$10^{26}$秒左右的不稳定引力伴子被认为是可能的暗物质候选者。我们发现一个自然的实现这个想法在最小的超对称左右模型，左右对称性破缺规模在几个TeV的范围。在这些模型中，R宇称必须破缺，才能达到低能弱相互作用所要求的宇称破缺。亚电子伏中微子质量意味着在这个模型中的R宇称破缺效应必须高度抑制。这反过来又使引力子LSP足够长的寿命，使它成为宇宙的暗物质。它还允许在LHC上从NLSP衰变中检测到位移顶点。我们提出了一个详细的分析模型及其丰富的现象学的一些方面。
2008-09-09 hep-ph
Gravitino Dark Matter with Broken R-parity
引力子暗物质在大爆炸核合成（BBN）时，由于次锂超对称粒子（NLSP）的存在而面临潜在的宇宙学问题。一个非常简单的，虽然激进的解决方案，以避免所有这些问题包括假设R-宇称轻微违反，因为在这种情况下，NLSP衰变之前的BBN的发病。值得注意的是，即使引力子在这种情况下不再稳定，它仍然是一个非常有希望的暗物质候选者。在这次演讲中，我们回顾了这种情况的动机，我们提出了一个模型，自然产生的R-宇称破缺参数的正确大小，以产生一个一致的宇宙热历史，同时满足所有的实验室和宇宙学界限的R-宇称破缺。我们还讨论了可能的签名，这种情况下在伽马射线天文台和对撞机。
2007-10-16 hep-ph
Unstable Gravitino Dark Matter - Prospects for Indirect and Direct Detection
我们面对的信号预期从不稳定的引力子暗物质的观测间接暗物质探测实验在所有可能的宇宙射线通道。为了这个目的，我们详细计算的引力子衰变宽度的理论与双线性破坏的R宇称，特别是专注于衰变通道与三个粒子的最后状态。基于这些计算，我们预测了伽马射线，带电宇宙射线和中微子的通量预计从引力子暗物质衰变。虽然预测的光谱可以在原则上解释观测到的异常的宇宙射线正电子和电子通量的PAMELA和费米LAT测量，我们发现，这种可能性被排除了强烈的约束，从伽马射线和反质子观测。因此，我们采用目前的间接检测实验的数据，引力子的寿命和强度的R-宇称破坏放置强约束。此外，我们讨论了即将到来的搜索的宇宙射线反氘光谱中的引力子信号的前景，发现他们是特别敏感，而低的引力子质量。最后，我们详细讨论了从引力子暗物质衰变中探测中微子信号的前景，发现像IceCube这样的中微子望远镜的灵敏度与其他宇宙射线通道的观测结果相比具有竞争力，特别是对于相当重的引力子。此外，我们还讨论了通过核子的R宇称破坏非弹性散射直接探测引力子暗物质的前景。我们发现，虽然散射的截面是相当大的增强相比，弹性引力子散射的情况下，预期的信号是许多数量级太小，以希望在地下探测器的检测。
2014-07-31 astro-ph.HE hep-ph
The gravitino coupling to broken gauge theories applied to the MSSM
我们考虑在规范对称性破缺的理论中的引力子耦合。特别地，我们计算了W+ W-聚变过程中的单引力子产生截面.尽管最近的说法相反，我们表明，这个过程总是次主导的胶子融合过程中的高能量极限。完整的计算进行数值计算，但是，我们给出的截面的超对称和电弱限制的解析表达式。我们也证实了这些结果与使用的有效理论的goldstino相互作用。
2010-06-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino Dark Matter in R-Parity Breaking Vacua
我们表明，在小的R-宇称和轻子数破缺耦合的情况下，原始核合成，热leptogenesis和引力子暗物质是自然一致的引力子质量m_{3/2} \gsim 5 GeV。我们提出了一个模型，其中R-宇称破缺与B-L破缺相联系，该模型预测了所需的小耦合。亚稳态次轻超粒子的衰变长度通常大于几厘米，在LHC上具有特征签名。遗留引力子衰变产生的光子通量可能是从引力子质量为m_{3/2} \sim 10 GeV的EGRET数据中获得的河外弥漫伽马射线通量明显过剩的一部分。在这种情况下，可以预期GLAST在不久的将来会发出明确的信号。
2008-10-27 astro-ph hep-ph hep-th
Dynamical Matter-Parity Breaking and Gravitino Dark Matter
已知具有GeV质量的引力子构成暗物质的情况与高再加热温度处于紧张状态，例如热稀薄生成所要求的。这种张力来自NLSP的寿命，它可以破坏标准原始核合成的成功预测。然而，一个小的违反物质宇称可以为NLSP打开新的衰变通道，避免BBN问题，同时与实验宇宙线约束兼容。本文提出了一个模型，在这个模型中，我们假定嵌入U（1）_{B-L}规范对称性中的物质宇称在低尺度下在一个隐藏扇区中动态破缺。这可以自然地解释在可见光区宇称破缺的微小性。我们讨论了相应的伪Nambu-Goldstone模式的B-L打破在隐藏的部门的动力学，我们评论典型的宇宙线和对撞机签名在我们的模型。
2010-08-02 hep-ph
New decay modes of gravitino dark matter
本文研究了双线性R宇称破坏超对称情形下引力子暗物质的三体衰变。特别地，对于低于Mw的引力子质量，我们检验了引力子衰变为轻子+W^*（轻子f \bar f '）和ν+Z^*（νf \bar f）的过程。在计算了引力子衰变到这些三体末态的速率并研究了它们对超对称参数的依赖性之后，我们发现这些新的衰变模式往往比在以前的工作中考虑的两体衰变更重要。因此，引力子的寿命和它的分支比大大修改，具有重要意义的引力子暗物质的间接检测。
2010-03-17 astro-ph.HE hep-ph
SUSY in the sky or a keV signature of sub-GeV gravitino dark matter
我们指出，最近在不同的星系团和仙女座星系的X射线谱中发现的3.5keV谱线，可以用R宇称模型中负责自发超对称破缺的一个扇区的物理性质自然地解释。在这种情况下，这条谱线的来源可能是大质量引力子的超伴子--斯哥德斯蒂诺标量的衰变。与此同时，占主导地位的暗物质成分是稳定的引力子，其质量预计约为0.25 GeV。
2014-09-08 astro-ph.HE hep-ph
Gravitino Dark Matter in Split Supersymmetry with Bilinear R-Parity Violation
在分裂超对称与BRpV，我们表明，引力DM解决方案是一致的，其遗迹密度和寿命的实验证据。我们得出这一结论，通过执行一个完整的数值和代数的参数空间，包括从最近确定的希格斯质量，更新的中微子物理学和BBN约束NLSP衰变的约束研究。希格斯粒子的质量需要一个相对较低的分裂超对称质量标度，这自然比通常的再加热温度值要小，允许使用标准的遗迹密度表达式。我们考虑了三代中微子物理的限制，并注意到引力子衰变宽度依赖于大气中微子质量尺度。我们计算了中性伴子的衰变率，发现它与BBN一致。我们提到一些间接DM搜索的影响。
2014-10-20 hep-ph
Antideuterons from Decaying Gravitino Dark Matter
我们研究了在双线性R-宇称破坏的情况下，通过估计在引力子衰变中可以产生的宇宙射线反氘的数量，来改善引力子暗物质寿命的约束的可能性。考虑到所有不同来源的理论不确定性，我们发现，超出宇宙射线反质子数据已经设定的限制的改进幅度是相当狭窄的，无法实现的下一代实验。然而，我们也确定了更有前途的能源范围为未来的实验。
2015-07-08 astro-ph.HE hep-ph
Gravitino Dark Matter in Tree Level Gauge Mediation with and without R-parity
我们调查的宇宙学方面的树级规范调解，最近提出的机制，其中超对称性的破缺沟通的软标量质量的额外规范相互作用在树的水平。将该机制嵌入大统一理论，并要求在大型强子对撞机上可以观测到sfermion质量，由此可以得出，LiF超对称粒子是一个质量为10 GeV的引力子。在R宇称存在下的分析表明，典型的树能级规范中介谱导致了暗物质残余密度的过剩，并与大爆炸核合成的约束产生了张力。这意味着放松R宇称的精确守恒。SO（10）大统一理论与质子衰变的边界一起提供了只考虑双线性R宇称破坏算子的基本原理。最后，我们通过确定参数空间的唯象可行区域来分析这种设置的宇宙学意义。
2011-12-09 astro-ph.CO hep-ph
High Energy Cosmic Rays from the Decay of Gravitino Dark Matter
在R宇称破缺的超对称模型框架下，研究了引力子暗物质衰变产生的高能宇宙线中的γ射线和正电子。即使违反了R宇称，引力子的寿命，这被认为是最轻的超粒子，可以比宇宙的当前年龄更长，如果违反R宇称的相互作用足够弱。在这种情况下，引力子可能是宇宙的暗物质，它的衰变产生高能宇宙射线。我们计算了引力子暗物质衰变产生的伽马射线和正电子的通量，并讨论了这种情况对当前和未来观测的影响。特别是，我们表明，过量的伽马射线和正电子的通量观测到的EGRET和HEAT实验，分别，可以同时解释为宇宙射线的引力子暗物质的衰变。
2008-08-27 astro-ph hep-ph
Long-Lived stop at the LHC with or without R-parity
我们考虑的情况下，引力子LSP和DM与停止NLSP都在R-奇偶守恒和R-奇偶违反超对称性（RPC和RPV超对称性，分别）。我们讨论了宇宙学的界限从大爆炸核合成（BBN）和引力子丰度，然后集中在长期的信号停止在大型强子对撞机作为位移顶点或亚稳粒子。最后，我们讨论了如何区分R-宇称守恒和R-宇称破缺终止衰变，如果它们发生在检测器和抑制SM背景。
2014-03-19 hep-ph
Confronting recent AMS-02 positron fraction and Fermi-LAT Extragalactic Gamma-Ray Background measurements with gravitino dark matter
AMS-02号卫星最近对宇宙射线中正电子通量分数的测量证实并扩展了关于存在一种新的（尚不清楚的）高能正电子源的证据。为了解释这种过剩，我们使用双线性R宇称违反超对称模型的引力子作为衰变的暗物质候选者，作为这些高能粒子的来源。作为一个长寿命的弱相互作用和自旋3/2粒子，它提供了一些特殊性，使它成为一个有吸引力的候选者。我们计算了地球上每个引力子衰变通道产生的电子、正电子和$γ$ -射线通量。结合来自不同衰变模式的通量，我们可以将AMS-02测量的正电子分数以及电子和正电子通量与$1-2$ TeV范围内的引力子质量和$\sim 1.0-0.8\times 10^{26}$ s的寿命相拟合。.然后，我们研究这些方案的可行性，通过它们的影响，在$γ$射线观测。我们使用最近由{ \it Fermi}-LAT协作报告的河外$γ$ -射线背景和其已知贡献者的最先进的模型来限制引力子的寿命。这些限制不包括引力子参数空间，这提供了一个可以接受的解释AMS-02数据。因此，我们的结论是，双线性R-宇称破坏模型的引力子被排除作为唯一的主要来源的电子和正电子需要解释的上升，在正电子分数。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ph
The $μν$SSM and gravitino dark matter
我们认为引力子暗物质的背景下，$μν$ SSM的唯象意义。后者是一个R宇称破缺模型，它解决了MSSM中的$μ$问题，并简单地用右手中微子超场解释了中微子质量的起源。特别是，我们分析了从衰变引力子中探测伽马射线的前景。质量大于20 GeV的引力子不受各向同性散射光子背景测量的影响，但质量范围在$0.1 - 20$ GeV之间的引力子产生的信号可能很容易被费米卫星观测到。通过这种分析，可以检查$μν$ SSM的参数空间的重要区域。
2009-09-25 astro-ph.HE hep-ph
3.5 keV x-ray line from decaying gravitino dark matter
像引力子这样的极弱相互作用粒子在宇宙学时间尺度上可能足够稳定，即使存在R宇称破坏，也可以构成一个很好的暗物质候选者。我们认为最近发现的3.5 keV X射线线可以产生轻引力子衰变到中微子和光子的可能性。我们发现，这确实是可能的三线性轻子数违反耦合引起的回路过程。我们表明，为了避免产生过剩的引力子，再加热温度必须在最多约100 GeV至1 TeV。最后，我们简要地讨论了由相对轻的胶子和中性伴子的R宇称破坏衰变产生的多喷注/多轻子事件引起的LHC现象。
2014-07-17 hep-ph
Unstable Gravitino Dark Matter and Neutrino Flux
引力子是一种很有希望的超对称暗物质候选者，它不需要精确的R-宇称守恒。事实上，即使有一些小的R宇称破缺，引力伴子的寿命也足够长，足以构成宇宙的暗物质，同时产生一个与原始核合成和热稀薄生成所需的高再加热温度相一致的宇宙学场景。本文在一个简单的双线性宇称破缺情形下，计算了由引力子直接衰变和规范玻色子碎裂产生的中微子流。我们的参数的选择是出于一个建议的解释异常河外伽玛射线光谱和引力子暗物质衰变的正电子分数。我们发现，产生的中微子流量是兼容的，目前的测量。我们还讨论了在目前和未来的实验中检测这些中微子的可能性，并得出结论，这是一个具有挑战性的任务。然而，如果被探测到，这种独特的信号可能会为引力子作为衰变的暗物质的说法提供重要的支持。
2009-01-21 astro-ph.CO hep-ph
Scattering of massive W bosons into gravitinos and tree unitarity in broken supergravity
本文利用规范和质量本征态，研究了破缺相中WW散射到引力子和高吉诺的过程。接着，我们在规范对称性未破缺的情况下，发现了散射振幅的新结构，这种新结构在一定尺度上可以导致么正性的破坏。这是因为在湮灭图中，由于SUGRA顶点的存在，规范玻色子传播子的纵向自由度从振幅中消失了。我们表明，在壳层W的纵向极化成为强烈的相互作用在高能量极限，并列入图表与壳层标量的MSSM不取消的分歧。
2009-01-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
我们报告的约束条件的衰变引力子暗物质的寿命模型与双线性R-宇称违反来自宇宙射线反质子的观测与PAMELA实验。对一组可行的宇宙射线传播参数进行扫描，我们发现引力子质量从大约100 GeV到10 TeV的下限范围从$8\times 10^{28}$ s到$6\times 10^{28}$ s。将这些限制与来自伽马射线和中微子观测的限制进行比较，我们得出结论，所提出的反质子限制是目前在所考虑的质量范围内对引力子寿命的最强和最鲁棒的限制。这些约束对应于$10^{-8}$到$8\times 10^{-13}$范围内的双线性R-奇偶性破坏参数的大小的上限。
2014-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma Ray Spectrum from Gravitino Dark Matter Decay
引力子是宇宙中冷暗物质非常有希望的候选者。有趣的是，为了获得足够长的引力子寿命，不需要R-宇称守恒，从而防止了次轻超对称粒子的任何危险的宇宙学影响。当R宇称被破坏时，引力子会衰变成光子和其他粒子，其寿命比宇宙的年龄长得多，产生一个具有特征光谱的漫射伽马射线通量，可以在未来的实验中测量，如GLAST或AMS-02。本文计算了引力子衰变光子的能谱，并讨论了它的主要定性特征。
2008-01-23 astro-ph hep-ph
Gamma-ray detection from gravitino dark matter decay in the $μν$SSM
$μν$ SSM为MSSM的$μ$ -问题提供了解决方案，并通过简单地使用右手中微子超场解释了中微子质量的起源。假设在这个模型中R宇称被打破，引力子是暗物质的自然候选者，因为它的寿命比宇宙的年龄长得多。我们认为引力子暗物质在$μν$ SSM的影响，特别是分析从衰变引力子探测伽马射线的前景。如果引力子解释了整个暗物质成分，那么大于20 GeV的引力子质量将不受各向同性漫射光子背景测量的影响。另一方面，质量范围在0.1-20 GeV之间的引力子会产生可能被FERMI卫星观测到的信号。以这种方式，可以检查$μν$ SSM的参数空间的重要区域。
2010-02-25 astro-ph.HE hep-ph
Galaxy Clusters and Gamma-Ray Lines: Probing Gravitino Dark Matter with the Fermi LAT
如果暗物质粒子不是完全稳定的，它们的衰变产物可能会在宇宙射线通量中被发现。衰变的暗物质的一个自然候选者是R宇称破坏场景中的引力子。在相关的GeV-TeV能量范围内，费米大面积望远镜（LAT）现在正在以前所未有的精度测量宇宙伽马射线通量。我们使用费米LAT的伽马射线数据来寻找引力子暗物质粒子的特征，集中在伽马射线线和星系团观测。我们的研究结果的衰变长度的下一个最轻的超粒子，这可能是在不久的将来在LHC看到的影响，进行了讨论。
2011-10-28 astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
通过PAMELA实验测量宇宙射线反质子通量，我们推导出$Zν$、$W\ell$和$hν$通道中衰变暗物质寿命的95%CL下限。在宇宙射线传播参数的允许范围内进行扫描，我们发现暗物质质量从大约100 GeV到10 TeV的$8 \times 10^{28}$ s到$5 \times 10^{25}$ s范围内的寿命极限。我们将这些限制的动机良好的情况下，引力子暗物质的情况下，与双线性违反R-宇称，并找到一个类似的范围内的寿命限制相同范围的引力子质量。转换的R-奇偶违反耦合的大小上的限制的寿命限制，我们发现在范围内的$10^{-8}$到$8 \times 10^{-13}$的上限。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Gamma-ray line from radiative decay of gravitino dark matter
研究了三线性R宇称破坏下引力子暗物质的辐射衰变。我们发现引力子衰变为单色光子的分支比可以足够大，以解释在Fermi-LAT数据中观测到的来自银河系中心的γ射线线，而不会产生太多的连续γ射线和反质子通量。当sfermion的质量和三线性R宇称破坏耦合分别为$O(1-10)$ TeV和$O(10^{-7}-10^{-6})$时，这种情况得以实现。
2013-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino Dark Matter and Flavor Symmetries
在没有R宇称的超对称理论中，引力子可以扮演一个衰变的暗物质候选者的角色，而不会有后期NLSP衰变影响大爆炸核合成的问题。在这项工作中，我们阐述了最近讨论的限制R-宇称违反耦合从衰变到反氘核，并讨论了两类味道对称性的影响：水平对称性，和最小的味道违反。在大多数参数空间中，反氘对R宇称破坏耦合的约束比低能重子数破坏过程的约束强。即使在味道对称性的情况下，我们发现强大的新的限制耦合涉及第三代领域，并讨论了LHC现象学的影响。对于TeV尺度的超伴子，我们发现允许的MFV参数空间是一个角点，其引力子质量小于O（10）GeV，并且具有小的$\tanβ$ .
2014-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Indirect detection of gravitino dark matter including its three-body decays
最近有人指出，在引力子暗物质和双线性R宇称破坏的超对称场景中，质量低于Mw的引力子通常会以相当大的分支比衰变为三体末态W^*+轻子和Z^*+中微子。在本文中，我们研究的引力子暗物质，包括这样的末态的间接检测签名。首先，我们得到了引力子衰变的γ射线谱，它的特点是从衰变到光子+中微子的单色贡献和三体衰变的连续贡献。在研究了它对超对称参数的依赖性后，我们计算了预期的伽马射线通量，并从最近的FERMI数据中推导出新的约束条件，R-宇称破缺参数和引力子寿命。通过反物质搜索间接检测，三体末态带来的新的可能性，也进行了分析。对于与伽马射线观测兼容的模型，正电子信号被发现是可以忽略不计的，而反质子信号可以是显着的。
2011-01-31 hep-ph
Gravitino as a Sterile Neutrino
本文描述了低能超对称破缺模型中轻引力子与中微子混合的方案。引力子和中微子的混合是通过超势中的标准模型对称破缺和R宇称和轻子数违反双线性项而产生的。结果表明，在宇宙重子不对称性所决定的双线性项的宇宙学范围内，可以得到与中微子实验相容的混合。
1999-02-20 hep-ph
Goldstino Decoupling in Spontaneously Broken Supergravity Theories
如果引力子足够轻和稳定，它将在核合成时表现为一种有效的无质量中微子。依赖于它从早期宇宙热浴中分离出来的温度，引力子的质量将受到原始$^4$ He丰度的限制。假设保守估计中微子家族的数目，$N_ν< 3.6$，质量为$m_{3/2} \lesssim 10^{-6}$ eV的超轻引力子被排除。这个界限弱于以前的估计，因为Goldstino湮灭截面被高估。
1996-12-10 astro-ph hep-ph
On the Interactions of Light Gravitinos
在自发破缺的超对称模型中，某些轻引力子过程由其Goldstino分量的耦合控制。给出了涉及Goldstino耦合到物质场和规范场的超对称作用量和规范不变量作用量的构造规则。明确的运营商建设被认为是在与一些以前报告的索赔。对超新星中轻引力子相互作用的一个唯象结果进行了重新检验和研究。
1997-12-11 hep-ph
Gravitino Leptogenesis
在最小超对称标准模型（MSSM）中，重引力子的失平衡衰变和可能的R宇称破坏衰变是导致宇宙重子不对称性的一种新机制.在这个机制中，引力子衰变产生CP-不对称性，由正方体或slepton携带。这些粒子然后通过R-宇称破坏算子衰变，产生轻子不对称性。轻子的不对称性被弱的闪锌矿子转化为重子的不对称性，就像我们熟悉的马约拉纳中微子衰变的轻子生成一样。为了确保引力子衰变而闪锌矿仍然处于平衡状态，我们得到了引力子质量的下限，$m_{3/2} \gtrsim 10^{8} \GeV$，因此我们的机制需要一个高尺度的超对称破缺，以及$T\gtrsim 10^{12} \GeV$膨胀后的最低再加热温度，以使引力子密度足够大，从而产生今天的重子不对称性。我们认为每个MSSM的相关的R-宇称违反运营商反过来，并推导出参数的限制，以引起重子不对称性相媲美，今天观察到的，符合低能量的超对称模型的唯象界。
2013-09-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Search for 100 MeV to 10 GeV gamma-ray lines in the Fermi-LAT data and implications for gravitino dark matter in the $μν$SSM
暗物质衰变或湮灭可能产生伽马射线能量范围内的单色信号。在这项工作中，我们认为，有很强的理论动机，研究这些信号的引力子暗物质衰变的框架，我们执行的搜索从100\，MeV到10\，GeV的伽马射线谱线与费米LAT数据。与以前的线搜索在更高的能量，本搜索的灵敏度是由系统的不确定性在考虑的能量范围内的大部分占主导地位。我们估计的系统性影响的大小，通过分析从一些控制区域的通量，并包括系统的不确定性一致，在我们的拟合过程。我们还没有观察到任何显着的信号和本模型无关的限制伽玛射线线发射衰变和湮灭暗物质。我们应用前的限制的情况下，引力子，一个众所周知的暗物质候选人在超对称的情况。特别是，$R$-宇称违反"$μ$ from $ν$"超对称标准模型（$μν$ SSM）是一个有吸引力的场景，其中包括右手中微子解决了最小超对称标准模型的$μ$问题，同时解释了中微子质量的起源。与此同时，违反$R$-宇称使得引力子不稳定，并衰变为光子和中微子。由于线发射的限制，$μν$ SSM引力伴子的质量大于约5 "，GeV，或寿命小于约$10^{28}$"，s，被排除在95%的置信水平作为暗物质的候选者。
2014-10-27 astro-ph.HE hep-ph
The Phenomenology of Gravitino Dark Matter Scenarios in Supergravity Models
本文在超引力框架下综述了引力子暗物质的唯象。如果引力子是最轻的超对称粒子，那么它可以是暗物质，如果R宇称守恒，那么它是稳定的。根据下一个最轻的超对称粒子（NLSP）是什么，有几种不同的情况。我们讨论的限制和总结的neutralino，stau，停止和sneutrino NLSP的现象。
2009-03-16 hep-ph
Proton Decay with a Light Gravitino or Axino
我们考虑超对称模型中的质子衰变，引力伴子或轴伴子比质子轻。这种考虑导致了超势算符U^c_i D^c_j D ^c_k的R宇称和B违反Yukawa耦合的严格限制，对于轻引力子为$λ"_{112} < 10^{-15} (m_{3/2}/eV)$，对于轻DFSZ轴子为$λ"_{112} < 10^{-15} (F_a/ 10^{10} GeV)$。对于强子轴子，约束减弱了10^{3}倍。
1996-11-09 hep-ph
Searching for SUSY and decaying gravitino DM at the LHC and Fermi-LAT with the $μν$SSM
“$μ$ from $ν$”超对称标准模型（$μν$ SSM）解决了超对称模型的$μ$问题，并简单地利用与右手中微子$ν$的三个族的耦合再现了中微子数据。通过这些新的状态，以及破坏$R$宇称的耦合，预计LHC的超对称性的新特征。所有超对称粒子都是最轻粒子的潜在候选者，最轻粒子是不稳定的，导致提示或位移顶点，并产生具有多轻子/τ/喷流/光子和丢失能量的最终状态。此外，衰变的引力子也是暗物质的有趣候选者。它可以通过伽马射线观测来搜索，例如费米大面积望远镜。后者，取决于该模型的参数空间的区域，已经强加了一个上界的引力子质量的顺序$5-20$ GeV和一个下界的寿命约$10^{25-28}$ s。
2016-08-29 astro-ph.HE hep-ph
The degenerate scenario in the NMSSM: Direct singlino-like neutralino searches with a gravitino LSP
在R宇称守恒的NMSSM中，采用简并方案研究了一个两分量暗物质模型。引力伴子LSP和中性伴子NLSP在质量上是极端简并的，避免了BBN边界，并获得了热稀薄发生作用的高再加热温度。在这个模型中，引力伴子（绝对稳定）和中性伴子（准稳定）都对暗物质有贡献，并讨论了中性伴子的直接探测搜索。在所有约束条件下幸存下来的点对应于类单中微子。
2011-03-01 hep-ph
Dark matter and neutrino masses in the R-parity violating NMSSM
次最小超对称标准模型（NMSSM）的R宇称对称破坏（RPV）模型在解决μ问题和在树水平上对三味中微子数据的容纳方面都具有很大的吸引力。在这种情况下，我们在这里表明，如果锂离子超对称粒子（LSP）是引力子，它拥有的寿命大于宇宙的年龄，因为它的RPV诱导的衰变通道被抑制的弱引力强度。如果在超引力场景中考虑引力子质量约为10^2 GeV，这个结论就成立了，如果最轻的赝标量希格斯场轻到约10 GeV（就像在NMSSM中可能发生的那样），这个结论也是可靠的。对于这些模型，特别是预测RPV中微子-光子混合，引力子寿命超过宇宙年龄两个数量级。然而，我们发现引力子不能构成一个可行的暗物质候选者，因为它太大的RPV衰变宽度，然后将与最后的间接检测实验的通量数据相冲突。超中微子LSP或中性子LSP的情况下，以及更有前途的规范介导的超对称性破缺的情况进行了讨论。分析了中微子的单味简化假设和中微子的三味简化假设。我们修改了NMHDECAY程序，将中性伴子质量矩阵推广到本框架。
2011-01-11 hep-ph
Dark Matter and Inflation in $R+ζR^{2}$ Supergravity
众所周知，包含在$R+ζR^{2}$（超）引力中的引力自由度导致了斯塔罗宾斯基势，在普朗克数据支持的暴胀宇宙学的单场设置中。在这封信中，我们将讨论这个模型的另一个有趣的方面，与引力子的产生有关，重点是相应的质谱。假设超对称性在很高的尺度上破缺，超重引力子暗物质（SHGDM）和Starobinsky的暴胀可以相干地统一在一个$R+ζR^{2}$超引力中。引力伴子被认为是超对称粒子（LSP），并且在暴胀期间非热产生，反过来又起源于具有Starobinsky势的标量。引力伴子的质量随暴胀子场而变化，因此出现了超重引力伴子的连续谱。该理论是实现与$U(1)_{R}$规范对称性。然而，在弦UV完备中，$U(1)_{R}$对称性可以被非微扰弦瞬子破缺，而为了我们的场景的一致性，$U(1)_{R}$规范对称性破缺必须被破缺，以便产生引力子和规范子的软质量项。R-奇偶破坏算子可以在非微扰水平上产生。在宇宙学时间尺度上，引力子可以衰变为高能中微子和光子，这对高能宇宙射线实验具有重要意义。
2016-12-19 gr-qc hep-ph hep-th
Long-lived higgsinos as probes of gravitino dark matter at the LHC
我们研究了LHC对具有轻希格斯玻色子、小R宇称破缺和引力子暗物质的超对称模型的敏感性。费米-LAT对伽马射线搜索中衰变的引力子暗物质的限制为类希格斯诺中性伴子NLSP衰变长度设定了一个下限，从而产生了位移顶点对撞机的签名。利用公开可用的信号、背景和探测器响应的模拟工具，我们发现质量在100-400 GeV、R宇称破缺在10^-8 ~ 10^-9之间的希格斯玻色子可以出现在积分亮度为10-30 fb^-1的8 TeV LHC数据中。我们证明，在信号的情况下，希格西诺质量可以通过重建的双μ子质量的边缘。
2013-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
MeV-GeV $γ$-ray telescopes probing gravitino LSP with coexisting axino NLSP as dark matter in the $μν$SSM
在$R$ -宇称违反超对称中，引力子作为最轻的超对称粒子（LSP）是暗物质的一个很好的候选者，其有趣的特性是可以通过$γ$射线望远镜检测到。我们扩展这种分析考虑axino旁边的LSP（NLSP）作为共存的暗物质粒子贡献与可检测的信号在$γ$射线光谱。分析进行的框架下的$μν$ SSM，解决了$μ$问题，同时再生中微子数据，只有右手中微子。我们发现，参数空间的重要区域可以测试未来的MeV-GeV $γ$射线望远镜通过线信号来自衰变的轴子NLSP到光子中微子。在一个特殊的区域，来自轴子NLSP和引力子LSP的双线信号是可能的，两者的贡献都是可检测的。
2020-08-11 astro-ph.HE hep-ph
MeV-GeV $γ$-ray telescopes probing axino LSP/gravitino NLSP as dark matter in the $μν$SSM
轴子和引力子是在超对称框架下解决暗物质问题的最有希望的候选者。在这项工作中，我们假设轴子是最轻的超对称粒子（LSP），因此有助于DM。在R宇称违反模型的情况下，轴子可以衰变成中微子-光子对，其寿命比宇宙的年龄长得多，产生潜在的可检测信号。有趣的是，一个紧挨着LSP的引力子（NLSP）可以存活到足以对遗迹密度做出贡献的程度。我们研究这两种情况下，只有axino LSP作为DM，和axino LSP与重力NLSP作为DM。我们进行分析的上下文中的$μν$ SSM，它解决了$μ$的问题，并再现中微子数据，只添加耦合涉及右手中微子。特别是，我们执行一个完整的分析模型的相关参数空间，考虑到中微子物理，宇宙学观测和$γ$射线探测的约束。我们发现，轴子或引力子可以产生一个信号，可以被未来的MeV-GeV $γ$射线望远镜探测到。此外，在一个参数区域，我们得到了两种粒子的良好混合，双线信号出现作为一个吸烟枪。
2020-01-27 astro-ph.HE hep-ph
Photon, Neutrino and Charged Particle Spectra from R-violating Gravitino Decays
我们研究了三线性算符明确破缺的超对称理论中引力子暗物质慢衰变的光子、中微子和带电粒子特征。光子和（反）费米子从圈和树的水平过程中产生的光谱具有独特的功能，如果观察到，可以提供关键的输入的引力子的可能质量和大小和味结构的R-违反运营商。在这个框架内，我们做了详细的比较，从PAMELA，ATIC和费米LAT最近的实验数据的理论预测。
2010-03-04 hep-ph
Cosmic Ray Signatures from Decaying Gravitino Dark Matter
研究了三线性R宇称破坏超对称情形下引力子暗物质慢衰变产生的带电宇宙射线。结果表明，LLE型算子可以很好地解释PAMELA，ATIC和Fermi LAT报道的宇宙线电子和正电子数据中最近的异常，而不违反任何其他界限。这一设想将很快通过费米LAT的扩散伽马射线发射数据进行检验。
2009-11-18 hep-ph
QCD Axion From a Spontaneously Broken B-L Gauge Symmetry
本文证明了在最小超对称标准模型的一个简单的$B-L$扩展中，可以实现具有良好质量的Peccei-Quinn（PQ）对称性. PQ对称性是$B-L$规范对称性在可重正化水平上的残余。此外，PQ对称性的足够质量被非反常的离散规范$R$ -对称性和小的引力子质量$m_{3/2}\ll 100$ GeV所保持。一个可行的质量范围是$m_{3/2}=\mathcal{O}(1)$ eV，它允许一个高的再加热温度和许多重子生成的情况下，典型的热leptogenesis没有任何天体物理学和宇宙学的问题。这样的轻引力子可能在未来的21厘米谱线观测中得到检验。
2020-05-21 hep-ph
Direct neutralino searches in the NMSSM with gravitino LSP in the degenerate scenario
本文采用R宇称守恒NMSSM中的简并方案，研究了一个两分量暗物质模型。引力伴子LSP和中性伴子NLSP在质量上是极端简并的，避免了BBN边界，并获得了热稀薄发生的高再加热温度。在这个模型中，引力伴子（绝对稳定）和中性伴子（准稳定）都对暗物质有贡献，并讨论了中性伴子的直接探测搜索。在所有约束条件下幸存下来的点对应于类单中微子。
2011-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Massive gravitino scattering amplitudes and the unitarity cutoff of the new Fayet-Iliopoulos terms
在超对称性自发破缺的超引力理论中，我们计算了树水平上的$2\rightarrow 2$引力子散射振幅。在幺正规范中，引力子通过吸收戈尔茨坦而变得有质量（质量为$m_{3/2}$），其纵向极化的散射振幅随着能量的增加而增加，这表明在$Λ^2\sim m_{3/2}/κ\sim M_{\mathrm{SUSY}}^2$的尺度上可能会出现幺正性的崩溃。正如我们在Polonyi模型中明确显示的那样，这个主导项被来自Goldstino标量伙伴（sgoldstino）的贡献所抵消，恢复了普朗克尺度的微扰么正性。这是可以预料的，因为超对称性是自发破缺的，类似于标准模型中发生的情况，一旦我们考虑到希格斯玻色子玻色子的贡献，大质量规范玻色子散射在高能时保持了幺正性。然而，当超对称性被新的Fayet-Iliopoulos $D$ -项破缺时，在无规范R对称性的情况下，上述的抵消不会发生。在这种情况下，不间断的相位是奇异的，并且没有能够抵消振幅的四次发散的贡献，导致有效理论失效的截止$Λ\sim M_\mathrm{SUSY}$。当超对称性是非线性实现时，也会得到同样的行为。
2022-10-03 gr-qc hep-ph hep-th
Gravitino Dark Matter
引力子暗物质，连同热稀薄生成，意味着超粒子质量的上限。在R宇称破缺的情况下，原始核合成的约束自然得到满足，衰变的引力子导致高能宇宙射线的特征信号。来自引力子衰变的电子和正电子通量不能同时解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。观测到的通量需要天体物理学来源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献，特别是能量低于300 GeV的谱线。
2009-11-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino DM and high reheating temperatures after LHC 7/8
由于引力子问题，在宇宙热历史中存在高的再加热温度挑战了超对称的场景。我们修改了一般的R-宇称守恒引力子暗物质的情况下，一个stau作为次轻的超粒子，特别是在大型强子对撞机的重稳定带电粒子的搜索受到限制。通过施加各种实验和理论约束，我们证明了T_R > 10^9 GeV的点只存在于参数空间的一个非常特殊的角落。
2014-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Light Gravitinos as Mixed Dark Matter
在规范介导的超对称性破缺机制的理论中，引力子可能是最轻的超粒子，因此是暗物质的候选者。我们表明，次轻的超粒子衰变成引力子可以产生一个非热人口的引力子，表现为一个热的暗物质组件。与热起源的引力子群体提供的温暖成分一起，它们可以产生混合暗物质的可行方案。这一认识在粒子物理和天体物理中都具有一些特定的、可检验的特征。我们概述了在哪些条件下的机制仍然是可行的，即使当R宇称被打破。
1996-05-03 astro-ph hep-ph
Revisiting gravitino dark matter in thermal leptogenesis
在本文中，我们重新审视引力子暗物质的情况下，存在的双线性$R$宇称破坏的相互作用。特别是，我们讨论了热leptogenesis的一致性。由于热稀薄发生所需的高再加热温度，引力子暗物质往往会过量产生，这给胶子质量带来了严格的上限。正如我们将要展示的，引力子暗物质方案的参数空间的很大一部分已经被排除在外，通过结合引力子丰度的约束和在LHC实验中搜索超粒子的零结果。特别是，在大型强子对撞机上寻找长寿命带电粒子时，几乎排除了带有Stau（和其他带电slepton）NLSP的模型，除非通过假设例如简并右手中微子质谱来降低所需的再加热温度。
2017-05-31 hep-ph
A Minimal Model of Gravitino Dark Matter
由于在LHC寻找新粒子和寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质候选者时都没有新物理学的信号，我们考虑了一种超对称性在再加热温度以上的尺度上被破坏的情况。于是低能粒子的含量只包含在标准模型态和一个引力子中。我们调查的可能性，后者提供了暗物质的主要组成部分，通过冻结机制，从湮灭的热化标准模型粒子。我们专注于它的生产通过散射的热等离子体的情况下，很好地近似的非线性超对称有效拉格朗日的相关goldstino和确定的参数空间所允许的宇宙学约束，允许大的再加热温度与leptogenesis方案兼容的可能性，减轻所谓的“引力子问题”。
2017-03-22 astro-ph.HE hep-ph hep-th
