Phenomenological Aspects of Gauge Mediation with Sequestered Supersymmetry Breaking in light of Dark Matter Detection
在最近的一项工作中，提出了一个具有隔离超对称性破缺的规范介导模型。在这个模型中，引力子的质量是O（100）GeV，而不会引起中性流的味道变化问题。与传统的规范介导相反，引力伴子不是最轻的超对称粒子，中性伴子是暗物质的候选者。在本文中，我们调查的唯象方面，这个模型和讨论的可能性直接检测的暗物质。特别是，我们专注于轻中性伴子的情况下，发现光希格斯诺场景，如焦点是有趣的，考虑到最近的CDMS结果。
2010-03-16 astro-ph.CO hep-ph
Confronting the Inert Doublet Model with results from Run 1 of the LHC
惰性双重模型（IDM）是标准模型（SM）的一个简单扩展，旨在解决自然性问题，电弱重子生成和容纳一个可行的暗物质（DM）候选者，以及丰富的对撞机签名方面的唯象学。在这篇文章中，我们通过使用Madanalysis 5重铸双轻子+缺失能量搜索在LHC运行-1处对超对称性进行搜索来解决IDM的约束。
2015-10-12 hep-ph
Supersymmetry, flavor physics and dark matter
在这次演讲中，我首先讨论$b\to d$，$b\to s$和$s\to d$跃迁，包括$B_d \to ϕK_s$和Re（$ε^{'}/ε_K$）中的时间依赖CP不对称性。然后，我表明，衰减$B_s \to μ^+ μ^-$是有用的，以区分各种超对称性破坏机制。我还将描述B物理和宇宙学之间的一些可能的联系：（i）超对称模型中的B物理和电弱重子生成，以及（ii）中性伴子暗物质散射和$B (B_s \to μ^+ μ^-)$之间的相关性。特别地，我们指出，目前的上界$B (B_s \to μ^+ μ^-)$形式的CDF和D 0合作可以限制自旋无关的中性伴子散射截面比CDMS的约束。
2005-02-24 hep-ph
Update on the Direct Detection of Supersymmetric Dark Matter
我们比较了超对称中性伴子暗物质弹性散射的最新预测与CDMS II最近发表的改进的实验上限。我们考虑到π-核子动量项可能比以前认为合理的要大一些的可能性，这可能得到最近报道的奇异重子质量的支持。我们还加入了新的中心值m_t，它间接地影响了超对称参数空间上的约束，例如通过计算遗迹密度。即使假设一个很大的值，CDMS II的数据目前只排除了一小部分的参数空间中的约束MSSM（CMSSM）与通用软超光速破缺希格斯，夸克和slepton质量。没有任何先前提出的CMSSM基准情景被排除在任何值的干扰之外，CDMS II数据不影响CMSSM参数空间的域，在最近的可能性分析中，该参数空间在90%的置信水平上受到青睐。然而，CDMS II数据排除了一些具有非普适希格斯、夸克和斯莱普顿质量以及中性伴子质量\lappeq 700 GeV的模型。
2005-01-31 astro-ph hep-ph
Halo-independent comparison of direct detection experiments in the effective theory of dark matter-nucleon interactions
对暗物质直接探测实验的理论解释受到影响，因为控制暗物质-核子相互作用的微观物理学以及太阳系内暗物质密度和速度分布的不确定性。这些不确定性是特别相关的，当面对检测声称从其他实验的零结果，因为表面上相互矛盾的实验结果可能会调和时，放松的相互作用和/或速度分布的形式的假设。在本文中，我们提出了一个独立的方法来计算事件的最大数量的直接检测实验给定一组空搜索结果，允许第一次的散射介导的各种相互作用的任意组合（具体来说，我们认为高达64）。我们说明了这种方法来检查的兼容性的暗物质解释的三个事件的硅探测器在CDMS-II实验与零结果从XENON 1 T和PICO-60。
2018-01-25 astro-ph.CO hep-ph
Weinberg's Higgs portal confronting recent LUX and LHC results together with upper limits on B^+ and K^+ decay into invisibles
我们讨论了一些实验的限制温伯格的希格斯门模型。在这个框架下，标准模型（SM）粒子谱被扩展到包括一个复标量场S和一个狄拉克费米子S。这些新的场在SM规范群下是单态的，并且在整体U（1）对称性下是带电的。这种U（1）对称性的破缺导致了无质量的戈德斯通玻色子α和有质量的CP偶标量r，并将狄拉克费米子分裂成两个新的质量本征态\pm，对应于马约拉纳费米子。对这种最小SM扩展的兴趣是双重的。一方面，如果戈德斯通玻色子与SM粒子处于热平衡，直到μ子湮灭的时代，它们对中微子种类的有效数的贡献可以解释宇宙学观测的暗示，即在最后一次散射的时代，额外的相对论自由度。另一方面，最轻的马约拉纳费米子π_-提供了一个可信的暗物质候选者。r与Higgs二重态的混合由隐标量m_h的质量和混合角θ来表征。我们约束这个参数空间使用各种实验数据，包括重介子衰变丢失的能量，不可见的希格斯宽度，和直接的暗物质搜索。我们发现，不同的实验结果压缩允许的参数空间互补的方式，覆盖了大范围的电子束质量（5 GeV \alt m_- \alt 100 GeV）。虽然目前的结果大大缩小了参数空间（对于感兴趣的质量范围，θ \alt 10^{-3}到10^{-4}），但仍有发现的空间（μ子湮灭时代的α去耦需要θ \agt 10^{-5}到10^{-4}）。在不久的将来，来自ATLAS、CMS、LHCb、NA 62、XENON 1 T、LU…
2014-03-13 astro-ph.HE hep-ph
Likelihood analysis of the next-to-minimal supergravity motivated model
在预期的数据从大型强子对撞机（LHC）和超对称性的潜在发现，在这项工作中，我们寻求以下问题的答案：什么是超对称性的机会将被发现在LHC？大型强子对撞机的数据是否足以发现一个给定的超对称模型？还有什么其他的测量方法可以帮助LHC确定超对称性的存在？作为回答这些一般性问题的一步，我们计算出在LHC上发现流行的超引力激发模型（NmSuGra）的最小版本的几率为4：3（57%）。我们还证明了LHC范围之外的NmSuGra参数空间的可行区域可以被升级版本的暗物质直接探测实验（如超级CDMS）覆盖，置信度为99%。由于模型的相似性，我们预计非常相似的结果，约束最小超对称标准模型（CMSSM）。
2009-06-26 hep-ph
Confronting Grand Unification with Lepton Flavour Violation, Dark Matter and LHC Data
我们在基于SU（5）、翻转SU（5）（FSU（5））和SU（4）$_c \times $ SU（2）$_L \times $ SU（2）$_R$（4-2-2）的大统一理论（GUTs）中探索了带电轻子味违反（LFV）、LHC上的超粒子发现和暗物质（DM）搜索的可能特征。我们假设软超对称性破缺项在高输入尺度下保持群对称性，并着重研究在较低尺度下由规范相互作用产生的不同物质表象的非普适效应，以及在中微子质量的1型跷跷板模型中引起的带电LFV。我们确定了不同的机制，控制遗迹DM密度在各种大统一模型，并对比他们的LFV和LHC签名。SU（5）和4-2-2模型在LHC和LFV搜索中都提供了良好的探测前景，尽管具有不同的LSP组成，SU（5）和FSU（5）模型在当前范围内提供了LFV。4-2-2模型允许电荷和胶子与中性伴子共湮灭，前者为LHC和LFV提供了良好的探测前景，而胶子共湮灭导致较低的LFV率。我们的研究结果表明，LFV是一个强大的工具，补充LHC和DM搜索，提供了显着的见解在不同的模型中的sparticle光谱和中微子质量参数。
2020-09-03 hep-ph
How well will ton-scale dark matter direct detection experiments constrain minimal supersymmetry?
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是最有趣的暗物质（DM）候选者之一。许多DM候选者自然出现在粒子物理学的标准模型（SM）之外的理论中，如弱尺度超对称（SUSY）。实验的目的是通过散射、湮灭或直接产生来探测WIMP，从而确定它们所属的基本理论及其参数。在这里，我们研究的前景，进一步约束最小超对称标准模型（CMSSM）与未来吨级直接检测实验。我们认为吨级外推目前的三个实验：CDMS，氙和COUPP，与1000公斤年的原始暴露。我们假设能量分辨率，能量范围和效率类似于当前版本的实验，并包括目标水平的背景。我们的分析是基于实验的全似然构造。我们还考虑到目前的不确定性强子矩阵元中性子夸克耦合，晕模型参数。我们基于四个基准点生成合成数据，并使用嵌套采样扫描CMSSM参数空间。我们构建贝叶斯后验PDF和频率的轮廓似然模型参数，以及最轻的中性伴子的质量和各种横截面。未来的吨级实验将大大有助于限制超对称性，特别是当主要针对自旋相关核散射的实验结果与那些更倾向于自旋无关相互作用的实验结果相结合时。
2011-04-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Minimal Flavor Violation and the Scale of Supersymmetry Breaking
在本文中，我们探讨的约束，从B-物理观测超对称性模型的最小味破坏，在大tan β制度，低和高尺度超对称性破缺的情况。我们发现B衰变b -> s γ和B_s -> mu+ mu-对超对称破缺传递到可见光区的尺度M相当敏感。在高尺度超对称破缺的情况下，我们证明了对于大的tan β，μ和M_3，额外的胶子对b -> s γ和B_s -> mu+ mu-稀有衰变率的贡献是显著的. B_u -> τ_u的约束对M的精确尺度相对不敏感。我们还考虑了目前的直接希格斯粒子搜索在Tevatron在包容性H/A -> τ τ通道，和最新的CDMS直接暗物质探测实验的额外限制。我们发现，从B-物理，希格斯物理和直接暗物质搜索的约束可以是非常强大的探测区域的超对称性参数空间的低M_A和大tan β，导致偏好的模型与最轻的CP-甚至希格斯质量接近目前的实验极限。我们发现有趣的区域的参数空间，满足所有的约束条件，可以探测希格斯粒子的搜索在Tevatron和大型强子对撞机和直接暗物质搜索在不久的将来。
2009-05-29 hep-ph
Dark Matter, Proton Decay and Other Phenomenological Constraints in ${\cal F}$-SU(5)
我们研究了引力介导的${\cal F}$ -SU（5）超对称破缺及其低能超对称现象。在传统的大统一标度下，高吉诺质量并不统一，但在电弱标度下，我们仍然拥有与最小超引力（mSUGRA）相同的单圈高吉诺质量关系。我们引入可测试的参数在对撞机上测量的小第二回线偏离mSUGRA的gaugino质量关系在电弱标度。在引力介导超对称破缺的最小SU（5）模型中，我们证明了与mSUGRA规范质量关系的偏差在5%以内。然而，在${\cal F}$ -SU（5）中，我们预测由于矢量粒子的存在，与mSUGRA gaugino质量关系的偏差会更大，这可以在对撞机上进行测试。我们确定可行的参数空间，满足所有最新的实验约束，并发现它是一致的CDMS II实验。此外，我们计算的横截面的中性伴子湮灭到伽马射线和比较的第一个公布的费米-LAT测量。最后，质子寿命预测的相应范围进行了计算，并发现在未来的超神冈和DUSEL实验的范围内。
2011-03-05 astro-ph.CO hep-ph
On B_s -> mu+ mu- and Cold Dark Matter Scattering in the MSSM with Non-Universal Higgs Masses
我们发现，目前实验对B_s -> mu+ mu-衰变的限制和冷暗物质弹性散射截面的CDMS上限，已经对具有非普适超对称破缺标量质量的Higgs多重态（NUHM）的最小超对称标准模型扩展（MSSM）的参数空间产生了重要影响. MSSM中标量普适性的松弛使得赝标量希格斯玻色子玻色子具有相对轻的质量M_A的可能性。目前关于B_s -> mu+ mu-的上限已经排除了NUHM中这种可能性的大部分范围，这与具有万有标量质量的约束MSSM（CMSSM）相反，在CMSSM中，B_s -> mu+ mu-衰变不排除任何尚未被b -> s γ衰变排除的参数范围。冷暗物质散射在小M_A时也得到增强，但当前B_s -> mu+ mu-的上限对NUHM参数空间的影响在许多情况下大于CDMS散射极限的影响，特别是在大tanb时。
2006-03-17 hep-ph
Predictive Signatures of Supersymmetry: Measuring the Dark Matter Mass and Gluino Mass with Early LHC data
我们提出了一个集中的研究预测统一模型，其可测量的后果是直接相关的超对称性在大型强子对撞机的早期发现前景。ATLAS和CMS已经发布了他们对35 pb $^{-1}$数据的分析，我们讨论的模型类与此数据一致。结果表明，随着光度的增加，LSP暗物质质量和胶子质量可以从轻子通道的运动学边缘和有效质量分布的峰值等简单观测量中推断出来。具体来说，我们考虑的情况下，中性伴子是低质量的，并通过交换统一的超引力模型中的希格斯玻色子产生与WMAP观测一致的遗物密度。高根质量的大小被严格限制在参数空间的聚焦区域，特别是暗物质的质量位于$\sim (50-65) ~\rm GeV$的范围内，其胶子质量的上限为$575~{\rm GeV}$，典型质量为$450~{\rm GeV}$。我们发现，在这个范例中的所有模型点在大型强子对撞机在$\sqrt s = 7 \rm ~TeV$。我们确定在这个模型中的整个sparticle光谱的下限根据现有的实验约束。此外，我们还发现中性伴子与核子散射的自旋无关截面一般在$σ^{\rm SI}_{\na p} = 10^{-46 \pm 1}~\rm cm^2$的范围内，也可能有更高的截面。因此，直接检测实验，如CDMS和XENON已经限制了一些允许的参数空间的低质量gaugino模型和进一步的数据将提供重要的交叉检查模型的假设在不久的将来。
2011-02-13 astro-ph.HE 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
Connecting the Direct Detection of Dark Matter with Observation of Sparticles at the LHC
分析给出连接事件率的直接检测中性伴子暗物质与可能的签名的超对称性在大型强子对撞机。它表明，如果在直接检测实验中看到的效果在$O(10^{-44})$ cm $^2$的水平的中性伴子-质子截面，然后在mSUGRA模型中的中性伴子上方的下一个较重的粒子是一个stau，一个chargino，或CP奇/CP偶（A/H）希格斯玻色子。此外，对撞机的分析表明，在$(1-5)\times 10^{-44}$ cm $^2$水平上具有中性子质子截面的模型可以在LHC上以$\sqrt s=10$ TeV的积分亮度光度低至1 fb $^{-1}$进行探测。本文讨论了五塔CDMS II实验结果对WIMP-核子截面的最新限制。有人认为，这里给出的分析的结论是更广泛地适用于列入非普遍性的SUGRA模型。
2010-05-21 hep-ph
The Interplay Between Collider Searches For Supersymmetric Higgs Bosons and Direct Dark Matter Experiments
在这篇文章中，我们探讨了在强子对撞机（Tevatron和LHC）上搜索超对称粒子和希格斯玻色子与直接暗物质搜索（如CDMS，ZEPLIN，XENON，EDELWEISS，CRESST，WARP等）之间的相互作用。我们专注于对撞机搜索重MSSM希格斯玻色子玻色子（$A$，$H$，$H^{\pm}$），以及这些搜索的前景如何受到直接暗物质限制的影响，反之亦然。我们发现，这两个实验计划的前景是高度相关的。在Tevatron上探测到$A$、$H$或$H^{\pm}$的积极结果将大大增强在不久的将来直接发现中性伴子暗物质的前景。同样，直接探测到中性伴子暗物质将增强在Tevatron或LHC发现重MSSM希格斯玻色子玻色子的前景。结合从这两种类型的实验搜索中获得的信息将使我们能够更多地了解超对称性的本质。
2006-11-06 astro-ph 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$和Δm^2 \ne 0，该参数空间的双曲分支/焦点（HB/FP）区域都存在。有趣的是，我们发现存在一个超伴子谱，其类Higgsino-LSP能量为230-350 GeV，Higgs质量为124-126 GeV，并且满足大多数标准的实验条件。因此，可以获得具有3-7%之间的低EWFT的可行光谱。与自旋无关的直接探测截面在未来的实验范围内，如XENON-1 T和超级CDMS，而遗迹密度比WMAP和普朗克边界小大约十倍，这意味着LSP是暗物质的次主导成分。此外，大多数光谱与间接检测实验的约束一致。
2015-07-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Race for Supersymmetric Dark Matter at XENON100 and the LHC: Stringy Correlations from No-Scale F-SU(5)
通过冷暗物质候选者的作用发现超对称性（SUSY）正由LHC在间接对撞机生产前沿领导，相应地，由Xenon 100合作在直接检测前沿领导。我们进行了具体的超对称性签名的双案例研究，无标度翻转SU（5）x U（1）_X大统一理论与TeV尺度矢量类粒子（无标度F-SU（5））将在这些实验中的每一个显示。我们展示了这两种不同方法的近期前景之间的相关性。我们的特点是暗物质的候选人，这是超过99%的比诺由于一个相对较大的希格斯双线性质量μ项左右的电弱标度，从而自动满足当前的限制从XENON 100和CDMS/EDELWEISS实验。然而，我们确实期望XENON 100运行的持续扩展可以有效地探测我们的模型。同样地，我们的模型目前也正在由LHC通过寻找具有超高多重性强子喷流的事件来探索，这是独特的无标度F-SU（5）质量等级的特征。
2012-11-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The Higgs intense--coupling regime in constrained SUSY models and its astrophysical implications
我们分析了Higgs强耦合制度，其中所有的Higgs粒子的最小超对称标准模型是轻的质量相同的顺序和$\tb$值的真空期望值的比值的两个Higgs场是大的，在超引力的框架下与非普适软超对称性破缺标量质量的Higgs扇区。特别地，我们计算了冷暗物质的最轻的中性伴子候选者的遗迹密度丰度，以及在目前和将来的实验中直接和间接探测的比率。我们首先表明，虽然在mSUGRA模型中，这种制度是不利的，目前的数据，有区域的参数空间的模型与非普遍的希格斯质量，它可以发生。然后，我们表明，由于大的值的$\tanβ$和中性希格斯玻色子质量的相对较低的值，中性伴子-核子散射的截面强烈增强，在这一制度，并允许在直接检测实验，如CDMS-Soudan的信号的观察。像GLAST这样的伽马射线探测器的预期灵敏度也可能足以观察到中性伴子在这种状态下的湮灭。
2006-09-22 hep-ph
Multicomponent Dark Matter in Supersymmetric Hidden Sector Extensions
大多数对超对称性中的暗物质的分析都假设整个冷的暗物质只产生于弱相互作用的中性伴子。我们研究了一类新的模型组成的$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
New Constraints on Dark Matter from CMS and ATLAS Data
从第一CMS和ATLAS超对称搜索的暗物质的约束进行了研究。它表明，在最小的超引力模型，在大型强子对撞机的超对称性的早期搜索已经耗尽了暗物质直接检测实验中的签名空间的很大一部分。特别是，在氙和CDMS实验中探测暗物质信号的前景在低中性伴子质量区域受到显着影响。在这里，暗物质的残余密度通常来自早期宇宙中的斯莱普顿共湮灭。相比之下，发现CMS和ATLAS分析未触及希格斯极和双曲分支/焦点区域，这些区域现在正在被最新的XENON结果所探测。分析还做了超重力模型与非普遍的软破缺，其中一个发现，一部分的暗物质签名空间耗尽的CMS和ATLAS削减在最小的SUGRA情况下重新填充。因此，在LHC最小超重力的耗尽区域中观测到的暗物质可能表明软破裂的非普适性。
2011-04-27 hep-ex hep-ph
Dark Matter as a Guide Toward a Light Gluino at the LHC
基于与暗物质特征的特定联系，我们研究了观测到质量在~（500-900）GeV范围内的相对较轻的胶子和质量在~（170-210）GeV范围内的最轻的类葡萄酒超对称粒子的前景。这里研究的轻的高更诺光谱通常不同于其他模型，特别是那些具有维诺主导LSP的模型，因为这里的胶子可以显着更轻。PAMELA卫星数据报告的正电子过剩是由维诺LSP的湮灭引起的，由于模场的晚期衰变重新填充了遗迹暗物质的密度，它们的遗迹丰度通常可以接近WMAP的约束。我们还提到最近费米光子的约束湮灭暗物质在这类模型和直接检测实验，包括CDMS和氙的影响。我们研究这些签名的超对称模型与非最小的软破缺条款来自弦紧化和相关的超引力模型，通常会导致非普遍的高根质量。在大型强子对撞机，从三体衰变的胶子在某些部分的参数空间的大事件率被发现，引起早期发现的前景，高吉诺部门。在质心能量为10 TeV时，5 sigma能级的过剩事件可以在低至100 pb^{-1}量级的亮度下出现，在质心能量为7 TeV时，其亮度小于~ 1 fb^{-1}。
2010-02-11 hep-ph
