Toroidal dipole moment of the lightest neutralino in the cMSSM
本文研究了约束最小超对称标准模型中最轻中性伴子的环向偶极矩。环向偶极矩是中性伴子唯一的电磁性质。由于中性伴子在许多版本的MSSM中是LSP,因此是暗物质的候选者,通过其电磁性质对其进行表征对于粒子物理学和宇宙学都很重要。我们在cMSSM的参数空间中进行扫描,发现环形偶极矩在所有参数空间中都不同于零,尽管非常小,并且在参数空间的特定区域中达到$10^{-3} \mathrm{GeV}^{-2}$周围的值,远低于实验界限。
2012-06-22 hep-ph
Anapole moment of the lightest neutralino in the cMSSM
本文研究了约束最小超对称标准模型(cMSSM)中最轻中性伴子的再极点矩。电磁反偶极是马约拉纳费米子(如中性伴子)唯一允许的电磁形状因子。由于中性伴子在许多版本的MSSM中是LSP,因此是暗物质的候选者,通过其电磁性质对其进行表征对于粒子物理学和宇宙学都很重要。我们在cMSSM的参数空间中进行扫描,发现尽管非常小($< 10^{-3}$ GeV $^{-2}$),但Anapole矩与零不同。结合希格斯质量和DM遗迹密度等实验约束,参数空间的允许区域位于未来直接DM搜索的范围内。因此,在研究cMSSM和其他类似模型的参数空间时,可以使用Anapole矩作为补充约束。
2016-04-11 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
Neutralino Dark Matter beyond CMSSM Universality
我们研究了偏离超对称大统一理论普适性对中微子遗迹密度的影响,以及中微子遗迹密度的直接探测和间接探测,特别是中微子望远镜的探测。我们发现,最有趣的模型是那些值$M_3|_{GUT}$低于通用的情况。
2003-02-05 astro-ph hep-ph
Building a Better mSUGRA: WIMP Dark Matter Without Flavor Violation
中性伴子是一种天然的暗物质候选者,它的出现是最小超引力(mSUGRA)及其衍生物的主要成功之一。然而,代替合适的紫外线完成,引力介导的超对称性破缺的理论,如mSUGRA遭受任意程度的味道违反。虽然规范介导的超对称破缺理论没有这种令人望而却步的味道违背,但它们通常缺乏天然的中性伴子暗物质候选者。然而,当隐藏扇区强耦合时,这种传统的二分法就失效了;在规范介导的超对称破缺模型中,如果隐藏扇区的场具有大的反常维度,中性伴子可能是最轻的超对称粒子(LSP)。事实上,所谓的“隔离”规范中介的一般模型拥有在mSUGRA中发现的中性伴子暗物质的全部丰富性,而没有相应的味道问题。在这里,我们探讨了广义模型的隔离规范调解和丰富多样的中性伴暗物质,他们的展览。
2009-06-10 hep-ph
Accurate relic densities with neutralino, chargino and sfermion coannihilations in mSUGRA
在标准模型的许多超对称扩展中,中性伴子都是自然暗物质的候选者。我们提出了一种新的计算neutralino遗迹丰度,其中我们包括所有所谓的coannihilation过程之间的neutralino,charginos和sfermions,并在同一时间,我们应用最先进的技术来跟踪冻结出的一个物种在早期宇宙。作为第一个应用程序,我们在这里讨论的结果有效的mSUGRA框架,我们照亮的一般趋势,以及进行详细的研究的中性伴子遗迹密度的mSUGRA参数空间。新出现的情况与以前在同一框架内的分析是一致的,但我们有能力比以前更详细地讨论它。例如,在一个示例中,我们发现中性伴质量的宇宙学束缚在Stau共湮灭区被推高到~565 GeV,在Chargino共湮灭区被推高到~1500 GeV。
2003-03-26 astro-ph hep-ph
CMSSM Spectroscopy in light of PAMELA and ATIC
约束最小超对称模型(CMSSM)中的暗物质中性伴子可以解释PAMELA和ATIC实验报道的宇宙线电子和正电子观测结果,无论是通过自湮没还是通过衰变。然而,要实现这一点,这两个方案都需要新的物理学超越“标准”CMSSM,和一个统一的解释两个实验表明,中性伴子质量的顺序为700 GeV - 2 TeV。相对较轻的中性伴子,质量约为100 GeV(300 GeV),可以容纳PAMELA,但不能容纳基于湮灭(衰变)中性伴子模型的ATIC观测。我们研究这些方案的希格斯和sparticle光谱在CMSSM的影响,并突出一些基准点。中微子通量的估计预计从湮灭和衰变的中性粒子的情况下提供。
2009-01-20 astro-ph.CO hep-ph
Calculations of Neutralino-Stop Coannihilation in the CMSSM
本文详细计算了在约束最小超对称扩展标准模型(CMSSM)中对残余中性伴子密度影响最大的中性伴子-终止共湮灭通道,其中标量质量m_0、高冈子质量m_1/2和三线性软超对称破缺参数A_0均假定在某个输入大统一尺度下是普适的.最重要的stop-stop* 和stop-stop湮灭通道也被计算,以及stop-slepton共湮灭通道。当A_0较大时,我们说明了这些新的共湮没计算的重要性。虽然它们并没有增加m_1/2的范围,因此中性伴子质量的宇宙学允许的,这些共湮灭通道开辟了新的“尾巴”的参数空间延伸到更大的值m_0。
2001-12-07 astro-ph hep-ph
Uncertainties in Relic Density Calculations in mSUGRA
我们使用四种不同的超对称谱计算方法比较了最小超引力模型(mSUGRA)中中性伴子暗物质的残余密度。虽然对中性伴子遗迹密度的预测在mSUGRA空间的大部分区域都相当稳定,但在物理上最有趣的区域可以观察到很大的差异,特别是焦点,大tan β和共湮灭区域。
2004-02-16 hep-ph
A Sneutrino NLSP in the $ν$CMSSM
我们扩展了约束最小超对称模型(CMSSM),增加了一个右手中微子超场($ν$ CMSSM),它与GUT尺度接近。我们研究右手中微子对低能谱的影响,并重点关注对暗物质性质的预测。我们特别关注的实现轻(左手)sneutrino,它可以是次轻的超对称粒子(NLSP)与中性伴或引力伴作为最轻的超对称粒子(LSP)。值得注意的是,对于中性伴子LSP与超中微子NLSP的情况,有新的“超中微子共湮灭区”,产生所需的热中性伴子遗迹密度由WMAP确定。
2009-03-21 hep-ph
Relating the CMSSM and SUGRA models with GUT scale and Super-GUT scale Supersymmetry Breaking
约束最小超对称标准模型(CMSSM)具有普适的高能量标度(通常被认为是GUT标度)下的规范质量(m_{1/2})、标量质量(m_0)和A项(A_0),它是由超引力模型的一般特征所激发的,但它并不具有最小超引力(mSUGRA)所施加的所有约束。特别地,CMSSM没有强加三线性和双线性软超对称破缺项之间的关系B_0 = A_0 - m_0,也没有强加软标量质量和引力子质量之间的关系m_0 = m_{3/2}。因此,tan(β)是在给定其他CMSSM输入参数的值的情况下计算的。通过考虑对mSUGRA的Giudice-Masiero(GM)扩展,人们可以为与希格斯扇区相关的Kähler势引入新的参数,并恢复许多标准的CMSSM预测。然而,取决于A_0的值,可能有引力伴子或中性伴子暗物质候选者。我们还考虑了将普遍性条件强加于大统一组织尺度之上的后果。这个GM扩展为CMSSM提供了一个自然的UV完成。
2013-05-22 hep-ph
Neutralino Dark Matter in mSUGRA: reopening the light Higgs pole window
最轻的中性伴子$\tildeχ_1^0$必须具有正确的热残余密度才能解释宇宙中所有的暗物质,这一要求强烈地限制了一般超对称模型的参数空间,特别是mSUGRA模型。最近改进的计算质量的轻CP甚至希格斯玻色子$h$存在于这个模型中,并增加了中心值的质量的顶夸克,重新打开的可能性,$2 \mlsp \lsim m_h$。在该"$h-$极区“中,LSP湮灭截面通过$s-$通道中的近共振$h$交换而增强,从而将残余物密度降低到可接受的值。我们描绘了相应的区域mSUGRA参数空间,并探讨其现象。特别是,我们发现强大的上限的质量的胶子,较轻的电荷和LSP。
2005-04-27 astro-ph hep-ph
Mainly axion cold dark matter in the minimal supergravity model
我们研究的最小超引力(mSUGRA)模型的假设下,强CP问题是解决的Peccei-Quinn机制。在这种情况下,遗迹暗物质(DM)丰度由三个组分组成:{ \it i})。冷轴子,{ \it ii})。来自中性伴子衰变的暖轴伴子,以及{ \it iii})。冷或热产生的轴突。为了维持足够高的再热温度(T_R \agt 10^6 GeV),以使许多重子发生机制发挥作用,我们发现DM的主体应该由冷轴子组成,而冷热轴子的混合应该相当轻微,质量为\sim 100 keV的非常轻的轴子。对于mSUGRA与主要轴子冷DM(CDM),最DM优选的参数空间区域正是那些最不优选的中性伴子DM的情况下。因此,相当不同的超对称性签名预计在大型强子对撞机的情况下,主要是轴子CDM的mSUGRA相比,中性子CDM的mSUGRA。
2009-08-12 astro-ph.HE hep-ph
Neutralino Cold Dark Matter in a One Parameter Extension of the Minimal Supergravity Model
在最小超引力模型(mSUGRA)框架内,中性伴子的残余密度的预期超过了WMAP的测定,除非中性伴子a)具有显著的希格斯玻色子成分,b)具有接近重希格斯玻色子的一半的质量,或c)可以有效地与带电粒子或有色粒子共湮灭。在一个1参数扩展的mSUGRA模型,其中包括非普遍的希格斯质量,我们表明,协议与WMAP数据可以在很宽的范围内获得mSUGRA参数的情况a)和b),使现象学的影响可能比mSUGRA更加多样化。我们表明,直接和/或间接检测中性伴子暗物质应该是可能的,在各种当前和计划的设施。
2005-04-07 astro-ph hep-ph
The Higgs Mass beyond the CMSSM
质量约为125 GeV的希格斯玻色子的发现对标准模型的约束最小超对称扩展产生了重大影响,在标准模型中,标量质量,高根质量和三线性A项被假设为在大统一尺度下是普适的(CMSSM)。CMSSM中的大部分低质量参数空间已经被LHC的超对称粒子搜索以及希格斯质量测量和B_s到μ ^+ μ ^-的涌现信号排除在外。在这里,我们考虑这些最近的大型强子对撞机的结果上的CMSSM的几个变种的影响,主要集中在获得希格斯质量为125 GeV。特别是,我们认为一个或两个希格斯粒子的质量设置独立的共同sfermion质量,m_0(NUHM 1,2)的CMSSM的一个和两个参数的扩展。我们还考虑了CMSSM的单参数扩展,其中输入普遍性尺度M_in低于GUT尺度(子GUT CMSSM)。我们发现,当M_in < M_GUT时,参数空间的大区域打开,其中中性伴子的残余密度可以成功地解释质量为~125 GeV的希格斯玻色子的暗物质。在这些区域中的某些区域中,共湮灭过程起着重要的作用,而这些共湮灭过程在M_in = M_GUT的CMSSM中通常不太重要。最后,我们重新考虑mSUGRA模型与子大统一组织的普遍性,它具有相同数量的参数的CMSSM。在这里,我们也发现了参数空间的现象学可行区域,这在大统一体尺度的mSUGRA模型中基本上是不存在的。有趣的是,我们发现A项的偏好范围跨越了最简单的Polonyi模型所预测的范…
2012-12-18 hep-ph
Dark matter from SUGRA GUTs: mSUGRA, NUSUGRA and Yukawa-unified SUGRA
引力介导的超对称破缺模型在R宇称守恒下产生宇宙中的暗物质。我回顾中性伴子暗物质的最小超引力模型(mSUGRA),模型与非通用的软超对称性破缺项(NUSUGRA),产生一个良好的回火中性伴子,和统一的汤川耦合模型在大统一的GUT尺度(可能会发生在SO(10)超对称性大统一理论)。后一种模型很难容纳中性伴子暗物质,但如果暗物质粒子是轴子和轴伴子,则可以很好地工作。
2008-12-12 astro-ph hep-ph
MSUGRA Dark Matter and the b Quark Mass
我们扩展了常用的mSUGRA框架,以允许复杂的软条款。我们展示了如何这些阶段可以引起大的变化的超对称阈值修正的b夸克质量和影响的中性伴子遗迹密度预测的模型。我们提出了一些具体的模型与大的超对称相位,可以容纳费米子电偶极矩的限制和中性伴子遗迹密度的WMAP范围内。
2004-10-01 hep-ph
Effects of Neutrino Inverse Seesaw Mechanism on the Sparticle Spectrum in CMSSM and NUHM2
研究了约束最小超对称标准模型和非普适Higgs模型中反跷跷板机制对s粒子谱的影响.采用最大值的Dirac Yukawa耦合,包括向上型Higgs双重态提供了2-3 GeV的最轻CP偶希格斯玻色子质量的增强。这种效应使得在CMSSM和NUHM 2中使用LSP中性伴子的情况下,可以得到颜色更浅的超微粒子,这可以在LHC 14中进行测试。我们提出了各种LHC可测试的基准点与所需的LSP中性伴子暗物质遗迹丰度。
2014-01-31 hep-ph
Implications of Initial LHC Searches for Supersymmetry
CMS和ATLAS合作最近发表了最初的直接LHC搜索超对称性的结果,分析了在质量中心以7 TeV获得的~ 35/pb的数据。我们将这些结果纳入一个简单的版本的最小超对称扩展的标准模型(MSSM),即约束MSSM(CMSSM),模型与共同的非普遍希格斯质量(NUHM 1),非常约束MSSM(VCMSSM)和最小超引力(mSUGRA)的参数的可能范围的频率论分析。我们提出了更新的预测的胶子质量,m_gl,轻希格斯玻色子的质量,M_h,BR(B_s到μ μ)和自旋无关的暗物质散射截面,sigma_SI。CMS和ATLAS数据进入CMSSM,NUHM 1和VCMSSM(但不是mSUGRA)参数空间,从而加强了以前的s粒子质量下限和CMSSM和VCMSSM中的sigma_SI上限。CMSSM、VCMSSM和mSUGRA中BR(B_s至mu mu)的有利范围接近标准模型,但NUHM 1中可能有相当大的BR值(B_s至mu mu)。应用CMS和ATLAS约束提高了模型预测M_h与LEP排除限的一致性。
2011-02-22 hep-ex hep-ph
Neutralino Dark Matter in 2005
我总结了最近关于超对称中性伴子作为宇宙冷暗物质候选者的一些工作。这包括一个新的扫描mSUGRA参数空间,特别强调中性伴子湮灭主要通过交换轻CP-甚至希格斯玻色子,并对超粒子质量的界限。最后讨论了TeV类希格希诺暗物质在对撞机上检验模型的前景。最后,我简要地评论了mSUGRA模型的扩展,以及非标准宇宙学的场景。
2005-09-12 astro-ph hep-ph
Here be Dragons: The Unexplored Continents of the CMSSM
希格斯玻色子的质量和暗物质的丰度限制了CMSSM/mSUGRA超对称破缺的输入。提供了与这两个测量量一致的CMSSM的完整图。各种各样的“大陆”,由非排斥模型组成,可以通过它们的暗物质动力学来组织。以下机制体现:共振赝标量Higgs湮灭,中性伴子/Stau共湮灭和中性伴子/停止共湮灭。选择基准模型,以表征可行的区域。每个预期的可见光信号进行了描述,展示了广泛的预测为13 TeV的大型强子对撞机和高度的互补性之间的暗物质和对撞机实验。参数空间跨越有限的体积,这可以在其整体上与目前正在考虑的实验进行探讨。
2013-09-19 hep-ph
Pushing the SUSY Higgs mass towards 125 GeV with a color adjoint
我们表明,包含TeV尺度的手征超场转换的伴随表示的颜色SU(3)的MSSM粒子内容修改的重整化群运行的一些参数,以这样的方式,125 GeV质量的轻希格斯玻色子被容纳更舒适比cMSSM / mSUGRA。换句话说,色伴随TeV标度超场的引入有助于恢复在cMSSM / mSUGRA中不受欢迎的停止和胶子的较轻选择。
2013-01-14 hep-ex hep-ph
Low mass neutralino dark matter in mSUGRA and more general models in the light of LHC data
正在进行的LHC实验中的$bτj \etslash$信号是用Pythia在mSUGRA和其他超对称性破缺模型中模拟的。特别注意这个签名的兼容性与低质量中性伴子暗物质(LMNDM)的情况下与WMAP数据一致。在mSUGRA模型中,由于LHC正在进行的SUSY搜索的限制,上述信号以及LMNDM场景非常不利。然而,这种紧张局势,起源于模型相关的参数之间的相关性,在强和电弱部门的mSUGRA。LMNDM方案和LHC数据之间没有严重的冲突是通过构建通用的唯象模型来证明的,使得强扇区不受现有LHC数据的约束或受到现有LHC数据的轻度约束,并且与强扇区无关的电弱扇区中的参数产生与WMAP数据一致的DM遗迹密度。所提出的模型,相当不敏感的传统超对称搜索的喷气机+ $\etslash$和其他渠道,产生可观察的信号,在建议的渠道为$\lum \gsim 1 \ifb$的数据。它们也与LMNDM方案一致,并可在不久的将来通过直接暗物质搜索实验进行检验。这些模型中的一些可以通过非普适标量和高吉诺质量在大统一尺度下实现。
2011-11-09 hep-ex hep-ph
Implications of Mixed Axion-Neutralino Dark Matter
LHC Run-I和Run-II的弱尺度超对称性证据的缺乏以及直接/间接暗物质探测实验的无效结果导致了SUSY模型预期现象学的范式转变。超对称暗物质候选者中性伴子$\widetilde{Z}_1$由于共振湮灭和共湮灭作用只能满足cMSSM模型中测量的暗物质丰度。此外,可行的参数空间是高度微调的cMSSM。在一些仍能满足自然性条件的模型中,如NUHM 2,中性伴子由于其重质性质而产生不足。解决了强CP问题的中微子与轴子结合可以解释宇宙中观测到的暗物质。在这里,我简要地讨论混合轴子-中性伴子方案的影响。
2017-03-29 hep-ph
Neutralino annihilation processes in the minimal supergravity model
我们研究了所有的树级中性伴子湮灭过程的能量依赖性mSUGRA基准点SPS 1a使用树级计算器MadGraph和CompHEP以及FormCalc。我们进一步研究了总树能级中性伴子湮灭截面的mSUGRA参数扫描,并确定在每个区域的主导渠道。对于不同的tan(beta)和A0值,截面的结果显示在m1/2-m0平面中。我们确定以及由于交换的重希格斯玻色子A和H的共振在s通道的许多中性伴子湮灭过程中,总的截面显着增加,如果这些希格斯玻色子可以产生接近壳层。最后,我们对环能级的中性伴子湮灭过程作了一些评论。
2008-06-13 hep-ph
Update on the Direct Detection of Dark Matter in MSSM Models with Non-Universal Higgs Masses
我们讨论了中性伴子暗物质通过弹性散射的最小超对称扩展的标准模型(MSSM)与非普遍的超对称性,打破贡献的希格斯质量,这可能是相等的(NUHM 1)或独立的(NUHM 2)的变体的直接检测的可能性。我们比较了NUHM 1和NUHM 2中发现的范围与MSSM中发现的范围,该MSSM具有对所有标量质量的普遍超对称性破坏贡献,CMSSM。我们发现,NUHM 1和NUHM 2提供了更大的自旋无关的暗物质散射截面比在CMSSM的中性伴子质量更大的可能性,因为它们允许的密度与大的Higgsino组件落在天体物理学允许的范围内。NUHM 1和NUHM 2也比CMSSM提供了更多的可能性,因为它们可以被比CMSSM更大的标量和赝标量希格斯质量抑制,从而使中性伴子质量更低的小截面。
2009-05-01 hep-ph
The impact of a 126 GeV Higgs on the neutralino mass
我们使用GUT尺度参数强调了约束最小超对称SM(CMSSM)和次最小超对称SM(NMSSM)(包括126 GeV的希格斯玻色子)之间的暗物质部分的差异。在暗物质部分,两个模型是相当正交的:在CMSSM中,WIMP在很大程度上是一个双星,需要来自LHC约束的大质量。在NMSSM中,WIMP有一个大的单斜分量,因此不受LHC超对称质量限制的影响。轻NMSSM中性伴子质量范围是费米数据中有关轻WIMP的线索的兴趣。这种低质量的WIMP在CMSSM中无法解释。最后,展望了14TeV的XENON1T和LHC的发现前景。
2014-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Sparticle Spectroscopy with Neutralino Dark matter from t-b-tau Quasi-Yukawa Unification
本文考虑了两类由超对称SO(10)和SU(4)_C × SU(2)_L × SU(2)_R模型产生的t-b-tau拟汤川统一情形。我们表明,这些方案可以成功地实施CMSSM和NUHM 1框架,并产生各种sparticle光谱与WMAP兼容的中性伴子暗物质。在NUHM 1中,我们发现了双希格西诺暗物质以及Stau共湮灭和A漏斗解。CMSSM情形给出了Stau共湮灭解和A漏斗解。发现胶子和夸克的质量在TeV范围内。
2011-10-12 hep-ph
Direct and Indirect Detection of Neutralino Dark Matter and Collider Signatures in an $SO(10)$ Model with Two Intermediate Scales
我们研究了中性伴子暗物质的可探测性,通过直接和间接的搜索,以及对撞机签名的$SO(10)$模型与两个中间尺度。我们比较了直接暗物质检测截面和μ介子通量由于中性伴子湮灭在太阳中,我们在这个模型中获得的mSUGRA预测和灵敏度的当前和未来的实验。在这两种情况下,我们发现,随着模型偏离mSUGRA的程度增加,可检测性会提高。为了研究对撞机签名,我们选择了两个基准点,代表模型的主要唯象特征:较低的值的$|μ|$和减少第三代sfermion质量由于额外的汤川耦合贡献的重整化群方程,并增加第一代和第二代slepton质量由于新的高吉诺回路的贡献。我们表明,在大型强子对撞机的测量可以区分这种模型从mSUGRA在这两种情况下,通过计数事件包含轻子衰变$Z^0$玻色子,重中性希格斯玻色子玻色子,或类似的-符号轻子对。
2010-06-10 hep-ph
Top jets as a probe of degenerate stop-NLSP LSP scenario in the framework of cMSSM
简并终止NLSP和中性伴子LSP方案是很好的动机,但很难在对撞机实验中检测。我们提出了一种新的签名检测这种情况下在大型强子对撞机(LHC),并证明其可行性。
2012-07-10 hep-ph
Implications of a 125 GeV Higgs scalar for LHC SUSY and neutralino dark matter searches
ATLAS和CMS合作报告了在γγ、ZZ^* \to 4 \ell和WW^* 搜索通道中在不变质量m \simeq 125 GeV处的过量事件,这可能是期待已久的希格斯玻色子的第一个证据。我们调查的后果,需要m_h \simeq 125 GeV的mSUGRA和NUHM 2超对称模型。在mSUGRA中,需要三线性软断裂参数|A_0|的大值,并且通用标量m_0 \agt 0.8 TeV是有利的,使得我们预期通常在多TeV范围内的夸克和斯莱普顿质量。这通常会产生“有效超对称性”类型的超粒子质谱。在这种情况下,我们预计胶子对的生产是LHC中占主导地位的sparticle创造反应。当m0 < 5 TeV时,超势参数μ> 2 TeV,mA> 0.8TeV,对中性伴子湮灭机制有很大的制约作用。如果m_0 \sim为10-20 TeV,或者如果继续到NUHM 2模型,则后面的结论变得柔和。标准的中性伴子丰度往往远高于WMAP测量值,除非中性伴子是类希格斯诺。我们评论可能的非标准(但也许更有吸引力)的宇宙学的情况下,可以使预测的暗物质丰度符合测量值,并讨论了直接和间接检测中性伴冷暗物质的影响。
2012-04-30 astro-ph.HE hep-ph
CMSSM with Yukawa Quasi-Unification Revisited
本文重新研究了mu>0的约束最小超对称标准模型,并补充了一个允许可接受的b夸克质量的“渐近”Yukawa耦合准统一条件.施加更新的约束,从冷暗物质丰度在宇宙中,B物理,μ子异常磁矩,和质量最轻的中性CP-甚至希格斯玻色子的mh,我们发现,允许的参数空间是相当有限的,但不是不自然的小与冷暗物质丰度抑制只有通过neutralino-stau共湮灭。质量在(341-677)GeV之间的最轻中性伴子可能通过其与核子的自旋无关的截面在未来的冷暗物质直接搜索中被探测到。在模型允许的参数空间中,我们得到mh=(117-122.2)GeV。
2011-09-17 hep-ph
Implications of Muon anomalous magnetic moment for Direct detection of Neutralino Dark Matter
我们研究了最近测量的μ子反常磁矩对直接探测中性伴子暗物质的影响,这三种不同的超对称模型分别是:mSUGRA模型、非普适Higgs质量模型和SO(10)GUT模型.我们考虑$Δa_μ$结合的两种极端情况,即$27 \times 10^{-10} < Δa_μ< 59 \times 10^{-10}$(1个$σ$结合)和$0 < Δa_μ< 11 \times 10^{-10}$(下面的$2σ$)。在mSUGRA模型中,当参数在$Δa_μ$的$1σ$范围内时,计数比可能高于未来实验的灵敏度。然而,$Ω_χ$与当前优选值$Ω=0.3$相比趋于较高。对于具有非普适标量质量的模型,在Higgsino质量$μ$小于mSUGRA预测的参数空间区域,存在一致的$Ω_χ$和高计数比的可能性.特别地,在SO(10)模型中,对于宇宙学上可接受的$Ω_χ h^2$,LSP暗物质探测率与mSUGRA和具有非普适希格斯质量的模型相比可以提高几乎一个数量级。LSP暗物质的最高检测率发生在LSP构成局部晕DM的次优势部分的区域。讨论了宇宙学约束下超对称质量参数测量的意义。
2001-04-25 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
Relic density of dark matter in mSUGRA and non-universal SUGRA
WMAP对暗物质残余密度的测量有力地约束了超对称模型。在mSUGRA中,中性伴子LSP主要是一个双星,只有相当微调的模型存活下来。另一方面,在具有Higgsino或wino LSP的模型中,可以容易地满足遗迹密度上限。
2004-12-21 hep-ph
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
Collider signals and neutralino dark matter detection in relic-density-consistent models without universality
我们提出了简要的超对称模型,其中无论是中性伴子组成或其质量进行调整,使热遗迹中性伴子从大爆炸饱和的冷暗物质在宇宙中的测量丰度。我们首先回顾最小超引力(mSUGRA),然后检查它的各种单参数扩展,我们放松了假设的软超对称性破缺参数的普遍性。我们的目标是关联残余密度允许的参数选择与预期的现象,在直接,间接和对撞机暗物质搜索实验。对于每一个非通用的模型,我们首先提供了图,以方便选择“暗物质允许”的参数空间点,然后提出每个模型的显着特点,在Tevatron,LHC和ILC的搜索,也直接和间接的暗物质搜索。我们提出的基准方案,允许一个比较和对比的非通用模型彼此之间,并与范式mSUGRA框架。我们发现,从mSUGRA内的遗物密度约束的分析得出的sparticle属性和对撞机信号的许多影响不结转到简单的单参数扩展的mSUGRA框架。我们发现,在许多残留密度一致的模型,有一个(或多个)可检测的边缘不变的质量分布相同的味道,相反的符号双轻子在超对称级联衰变事件在LHC。最后,我们扫描这些不同模型的参数空间,要求与LEP 2对电荷ino质量的约束以及观察到的遗迹密度保持一致,并检查直接和间接暗物质检测的前景。我们发现,在大量的情况下,导致早期宇宙中性伴子湮灭率很大(从而产生测量的遗迹密度)的机制也提高了中性伴子暗物质的直接探测率,而且往往也提高了间接探测率。
2008-04-18 hep-ph
Determining the Dark Matter Relic Density in the Minimal Supergravity Stau-Neutralino Coannihilation Region at the Large Hadron Collider
我们研究了早期宇宙的星形中性伴子共湮灭(CA)机制。我们使用的最小超引力(mSUGRA)模型,并表明,从大型强子对撞机的测量可以预测的暗物质遗迹密度与30 fb-1的数据,这是相当的直接测量威尔金森微波各向异性探测器的不确定性为6%。这是通过测量四个mSUGRA参数m0、m1/2、A0和tan(β)来完成的,而不需要直接测量顶部夸克和底部夸克质量。我们还提供了精确的测量的高吉诺,夸克,和更轻的斯陶质量在此CA地区没有假设高吉诺的普遍性。
2008-06-09 hep-ph
Probing mSUGRA via the Extreme Universe Space Observatory
在mSUGRA中对极端宇宙空间观测站(EUSO)可以探测到的向上运动的超高能中性伴子事件的估计数量进行了分析。该分析利用了最近提出的一种技术,该技术利用超高能中微子在地壳中不同的吸收长度来区分超高能中微子和超高能中微子。结果表明,在参数空间的相当一部分,中性伴子主要是一个比诺和夸克质量$\sim 1$ TeV,EUSO可以看到超高能中性伴子事件,基本上没有背景。在10^9 GeV < E < 10^11 GeV的能量范围内,EUSO前所未有的孔径使望远镜对中性伴子通量的灵敏度低至1.1 \times 10^{-6}(E/GeV)^{-1.3} GeV^{-1} cm^{-2} yr^{-1} sr^{-1},CL为95%。这种硬谱是超大质量粒子的$N$体强子衰变的特征。详细分析了宇宙中均匀分布的亚稳重粒子衰变产生超高能中性伴子流的情况。对遗迹密度与寿命之比进行了归一化处理,使得在AGASA合作组报道的10^{11} GeV以下的事件中,约1/3的事件是由超大质量粒子衰变产生的重子通量贡献的,因此,相关的GeV γ射线通量与EGRET数据完全一致。对于这种特殊情况,EUSO将在大约3年的运行中收集4到5个中性伴子事件(背景为0.3)。NASA的计划任务,轨道广角光收集器(OWL),也简要讨论了在这方面。
2004-05-13 astro-ph hep-ph hep-th
Sparticle Discovery Potentials in the CMSSM and GUT-less Supersymmetry-Breaking Scenarios
我们考虑LHC和线性e^+e^-对撞机(LC)在MSSM的变体中发现超对称粒子的潜力,其中软超对称破缺质量参数被限制为在GUT尺度(CMSSM)或在某些较低尺度M_{in}(无GUT模型)下的普适性,就像在某些海市蜃楼统一的场景中可能发生的那样。尽管LHC应该能够发现沿着所有CMSSM共湮灭带的方子和/或胶子,其中残余中性子LSP密度位于有利于冷暗物质的范围内,但许多没有GUT的模型可能逃脱LHC的检测。特别是,如果M_{in} < 10^{11} GeV,如果残余物的密度落在有利的范围内,LHC就不会探测到超粒子。对于LHC中任何一个已知的超对称性发现,在这样的无GUT模型中,最轻的中性伴子质量以及LC中产生超粒子对的阈值随着M_{in}的减小而增加,CMSSM为测量LC中的超粒子提供了最好的前景。例如,如果大型强子对撞机发现了具有1 fb^{-1}数据的超微粒子,那么在CMSSM中,600 GeV的质心能量就足以让LC产生中性伴子对,如果它们提供冷的暗物质的话,而在一般的无大统一理论模型中可能需要超过1 TeV的能量。如果LHC需要10 fb^{-1}才能发现超对称性,那么CMSSM中所需的能量将增加到800 GeV,而无GUT模型中所需的能量将增加到1.4 TeV。
2008-01-15 astro-ph hep-ex hep-ph
Closing in on the Tip of the CMSSM Stau Coannihilation Strip
在具有中性伴子LSP的CMSSM中,在Stau共湮灭带的尖端附近,天体物理冷暗物质密度约束迫使Stau-中性伴子质量差很小。如果这个质量差小于τ质量,那么τ可能在LHC探测器的外部衰变--“消失的径迹”特征--或者足够长的寿命在衰变之前离开探测器--长寿命的大质量带电粒子特征。我们结合搜索这些签名与传统的失踪横向能量搜索在LHC运行1,确定尚未被排除的CMSSM Stau共湮灭带区域的小剩余部分,并讨论如何在运行2的LHC探索。
2014-09-21 hep-ex hep-ph
What next for the CMSSM and the NUHM: Improved prospects for superpartner and dark matter detection
我们提出了一个更新的分析CMSSM和NUHM使用最新的实验数据和数值工具。我们根据大型强子对撞机的数据,味观测,遗迹密度和暗物质搜索,绘制出贝叶斯后验概率的有利区域。我们提出了一些更新的功能,相对于我们以前的分析:我们包括使用FeynHiggs v2.10.0的2-loop阶以上的轻希格斯质量的修正的影响,我们包括在可能性的最新限制,从直接搜索的方和胶子在ATLAS与~20/fb;考虑到核形状因子的不确定性,对LUX中性伴子的自旋无关散射截面的最新约束被应用。我们发现,在CMSSM的后验分布现在倾向于更小的值Msusy比以前的分析。因此,A共振区域的统计权重增加到总概率的30%左右,这为大型强子对撞机的14 TeV运行带来了有趣的新前景。另一方面,最受青睐的区域仍然具有多TeV的方子和胶子,以及~ 1 TeV的higgsino暗物质,它们的探测前景通过当前和一吨级的探测器看起来非常有希望。同样的区域在NUHM中占主导地位,尽管A-共振区域也存在于那里,以及一个新的解决方案,即在非常大的μ下通过通道stau -> hh的中性子-stau共湮灭。我们得到了预期的灵敏度未来CTA实验~1 TeV的higgsino暗物质的两个模型,并表明探测这两个模型的前景是现实良好的。我们评论的互补性,这一搜索计划直接检测一吨的实验。
2015-02-03 astro-ph.HE hep-ph
Supersymmetry and Dark Matter in Light of LHC 2010 and Xenon100 Data
我们做频率分析的CMSSM,NUHM 1,VCMSSM和mSUGRA参数空间考虑到所有的公共搜索结果的超对称性使用的数据从2010年大型强子对撞机运行和氙100直接搜索暗物质散射。LHC数据集包括ATLAS和CMS对喷流+ ETslash事件(有或没有轻子)和较重的MSSM希格斯玻色子的搜索,以及bs到mu mu的上限,包括LHCb以及CDF和D 0的数据。LHC数据中信号的缺失有利于比我们之前对CMSSM,NUHM 1和VCMSSM的分析更重的质谱,以及更小的暗物质散射截面,所有这些都接近或在前LHC 68% CL范围内,但不会显著影响mSUGRA参数空间的有利区域。我们还讨论了氙100约束对自旋无关的暗物质散射的影响,强调考虑到π-核子σ项的不确定性的重要性,影响自旋无关的散射矩阵元素,我们作出预测自旋相关的暗物质散射。最后,我们简要讨论了CMSSM、NUHM 1、VCMSSM和mSUGRA中s粒子质量的更新预测对未来e+ e对撞机的潜在影响。
2011-06-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
mSUGRA At A 500-GeV Linear Collider
研究了在500 GeV的直线对撞机上,mSUGRA模型的超对称性信号是什么。所有目前的实验界限的mSUGRA参数空间。当m_0 < 1 TeV时(或者,如果当前的g_μ- 2异常保持不变),剩下的唯一可观测信号是{ \tilde χ^0_2}+{ \tilde χ^0_1}的slepton对产生和中性伴子产生。质量小于250 GeV的Slepton对可以产生,对于selectron和smuon对,需要tanbeta < 40。在这一领域中,可以测量非常精确的选择子和顺子质量。对于任何tanbeta,都可以产生质量小于250 GeV的光态\tilde τ_1,只要m_{1/2}小于~400 GeV,就可以看到中性伴子信号。然而,由于暗物质共湮灭约束要求\tilde τ_1和{ \tilde χ^0_1}质量差<~ 15 GeV,因此这些的检测需要复杂得多的分析。对m_{1/2} = 360 GeV,A_0 = 0,μ>0点进行了详细的分析,结果表明,只要使用低至2 μ o的有源掩模,就可以探测到Stau和中性伴子信号。然而,mSUGRA参数空间的大部分存在于500 GeV的机器无法看到任何超对称信号的地方。
2003-08-14 astro-ph hep-ex hep-ph
New Cosmological and Experimental Constraints on the CMSSM
我们分析了最近的几个宇宙学和实验测量的约束MSSM(CMSSM)的质谱的影响。我们计算了中性伴子的剩余丰度,并将新的宇宙学预期和排除的质量范围与最轻的电荷子和希格斯质量的最终LEP边界排除的质量范围、与当前实验值$\br(B\to X_s γ)$排除的质量范围以及与最近测量的μ子异常磁矩所支持的质量范围进行了比较。我们发现,对于$tanβ\lsim 45$仍然有相对较小的空间的质谱是一致的几个约束的相互作用。另一方面,在$tanβ\$ the decreasing mass of the pseudoscalar Higgs gives rise to a wide resonance in the neutralino WIMP pair-annihilation, whose position depends on the ratio of top and bottom quark masses. As a consequence, the cosmologically expected regions consistent with other constraints often grow significantly and generally shift towards superpartner masses in the $的较大值下,\tev $范围。
2002-06-30 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
Higgs Decays into Charginos and Neutralinos in the Complex MSSM: A Full One-Loop Analysis
为了在最小超对称标准模型(MSSM)中寻找更多的希格斯玻色子,以及为了在希格斯扇区中进行未来的精确分析,必须精确地了解它们的衰变性质。我们计算了在复参数MSSM中希格斯玻色子玻色子到电荷伴子和中性伴子的所有两体衰变模式。评估是基于一个完整的单回路计算的所有衰变通道,也包括硬QED辐射。我们把自己限制在我们的重整化方案的一个版本,它对|M_1| < |M_2|,|mu|和M_2!=μ以简化分析,即使我们能够切换到其他参数区域。数值分析了希格斯玻色子玻色子预言对相关cMSSM参数的依赖性。我们发现相当大的贡献,许多部分衰变宽度。它们大约占树级结果的10%,但可以高达20%或更高。完整的单圈贡献对于正确解释大型强子对撞机的重希格斯玻色子搜索结果是重要的,如果运动学允许的话,在未来的线性e+e对撞机上。计划将希格斯玻色子玻色子的分支比的评估纳入Fortran代码FeynHiggs,同时自动选择对整个cMSSM参数空间有效的重整化方案。
2015-03-10 hep-ph
Gravitino Dark Matter in the CMSSM
我们考虑了引力伴子可能是标准模型的约束最小扩张中最轻的超对称粒子的可能性。在这种情况下,次轻的超对称粒子(NSP)将是不稳定的,其丰度受到观测到的轻元素丰度与根据CMB数据确定的重子熵比计算的轻元素丰度之间的一致性的限制。我们修改和扩展以前的CMSSM遗迹中性伴子计算来评估的NSP密度,也在NSP是较轻的状态的情况下,并表明,从后期NSP衰变的约束只在有限的区域的CMSSM参数空间。在这个区域,引力子可能构成了暗物质。
2004-06-15 hep-ph
Non-thermal CMSSM with a 125 GeV Higgs
我们研究了具有非热中性伴子暗物质的CMSSM/mSUGRA的唯象。除了CMSSM的标准参数之外,我们还包括再加热温度作为额外参数。施加辐射电弱对称性破缺与希格斯质量约125 GeV,没有暗物质过剩生产,我们对比的情况下,不同的实验边界从对撞机(LEP,大型强子对撞机),宇宙微波背景(普朗克),直接(LUX,XENON 100,CDMS,IceCube)和间接(费米)暗物质搜索。允许的参数空间的特点是由一个Higgsino-like LSP的质量约300 GeV。观测到的暗物质丰度在2 GeV左右的再加热温度下可以达到饱和,而更高的温度需要额外的非中性伴子暗物质候选者,并扩展了允许的参数空间。Sfermion和Gluino的质量都在几TeV范围内。这些场景可以在隔离超对称破缺的弦模型中实现,避免了宇宙学模量问题,并与规范耦合统一兼容。天体物理学和粒子物理学实验将在不久的将来充分研究这种非热情景。
2015-02-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Neutralino Dark Matter in minimal supersymmetric standard model with natural light Higgs sector
本文研究了具有自然光Higgs扇区的最小超对称标准模型中的中性伴子残余密度,其中所有的Higgs质量、超对称性破缺参数和Higgsino质量参数μ都是弱标度的.为了认识这种情况,我们采用了大统一尺度下的非普适希格斯质量。结果表明,在超对称破缺参数较小的参数空间中,不仅满足观测到的暗物质残余密度的约束,而且满足LEP Higgs束缚和b ->s伽马过程的约束.与约束最小超对称标准模型(CMSSM)的结果相比,在大多数参数空间中,中性伴子残余密度变得小于观测到的残余密度。这是因为即使在小质量的情况下,中性伴子共湮灭过程也会发生,并且由于小的维数参数,截面会变大。特别是在CMSSM中很难实现的小μ参数和轻CP奇Higgs粒子对结果的产生起着至关重要的作用。
2008-09-11 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
Dark Matter and Higgs Mass in the CMSSM with Yukawa Quasi-Unification
我们对μ>0的约束最小超对称标准模型进行了更新分析,并补充了“渐进”汤川耦合准统一条件,该条件允许可接受的b夸克质量。在宇宙中冷暗物质丰度、B物理、μ子反常磁矩和最轻中性CP-甚至希格斯玻色子的质量mh的约束下,我们发现最轻中性伴子不能作为冷暗物质的候选者。这主要是因为从冷暗物质考虑的最轻中性伴子残余丰度的上限,尽管这个丰度被中性伴子-斯陶共湮灭大大减少,与最近关于B_s -> mu^+ mu^-的分支比的数据不一致。考虑到另一种粒子,如轴子或引力子,是最轻的超对称粒子,从而构成宇宙中的冷暗物质,我们发现在我们的模型中预测的m_h的范围有利于(119-126)GeV。
2012-01-13 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Detection of Neutralino Dark Matter with Neutrino Telescopes
本文综述了中微子望远镜探测中性伴子暗物质的原理和预言。描述了未来的Anaeros探测器。通过对中微子间接探测和直接探测实验灵敏度的比较,展望了CMSSM的发展前景。其他框架的成果将很快调查。具有不可忽略的中微子希格西诺分数的模型对于中微子望远镜的探测是有希望的。
2002-11-06 astro-ph hep-ph
Constraints on mSUGRA and SUSY particle production at future $e^+e^-$ linear colliders
本文对最小超引力(mSUGRA)模型中的超对称粒子谱进行了全面的分析。我们表明,目前的限制希格斯玻色子和超粒子的质量从对撞机搜索和精确测量仍然允许大区域的mSUGRA参数空间,其中一些sparticles以及较重的希格斯粒子,足够轻,以产生在下一代的$e^+e^-$线性对撞机。即使我们要求大爆炸后留下的最轻的中性伴子的密度落在目前测定宇宙中暗物质密度的有利范围内,这个参数空间的一个重要部分仍然存在。
2001-12-03 hep-ph