Realizing the relaxion from multiple axions and its UV completion with high scale supersymmetry
讨论了多轴层次问题的松弛解的实现方案,并给出了实现该方案的UV完备模型。在我们的模型中,所有的$N$轴子都是周期性的,具有类似的衰减常数$f$,远低于普朗克尺度。在极限$N\gg 1$中,弛豫$ϕ$对应于一个指数级长的多螺旋扁平方向,它是由$N$轴子的紧致场空间中邻近轴子之间的一系列质量混合所形成的。在$Δϕ=2πf_{\rm eff} \sim e^{ξN} f$给出的$ξ={\cal O}(1)$的平坦方向长度下,暴胀时期驱动$ϕ$演化的标量势和依赖于$ϕ$的Higgs玻色子质量都以指数大周期${\cal O}(f_{\rm eff})$变化,而稳定弛豫的反反应势则以周期${\cal O}( f)$变化.在高尺度或(小)分裂超对称(SUSY)情形下,由SUSY破缺产生的轴子标度为$f\sim \sqrt{m_{\rm SUSY}M_*}$,软SUSY破缺标量质量$m_{\rm SUSY}$可以远高于弱标度,基本标度$M_*$可以被识别为普朗克标度或大统一尺度.
2016-01-29 hep-ph hep-th
Hidden axion dark matter decaying through mixing with QCD axion and the 3.5 keV X-ray line
隐藏的轴子可以通过与QCD轴子的动力学或质量混合耦合到标准模型粒子。我们研究了一个方案,其中一个隐藏的轴子构成的部分或全部的暗物质和通过混合衰变成光子,解释了3.5 keV的X射线线信号。有趣的是,所需的隐藏的轴子暗物质的长寿命可以实现的QCD轴子衰变常数在一个中间尺度,如果混合是足够小的。在这样一个双组分暗物质的情况下,隐藏的轴子的原始密度扰动可能是高度非高斯的,导致来自各种星系团和附近星系的X射线线强度可能分散。我们还讨论了两个轴子的平行和正交排列如何影响它们与规范场的耦合。
2014-08-18 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Realistic Gluino Axion Model Consistent with Supersymmetry Breaking at the TeV Scale
最近提出的利用胶子的动力学相来解决强CP问题的模型被证明承认了一个特定的实现,即基本单重态超场,使得超对称性破缺只发生在TeV尺度上,尽管轴子的尺度很大,为10^{9}到10^{12} GeV。现象学的影响进行了讨论。
2001-01-16 hep-ph
Gluino Axion, Neutrino Seesaw, Dynamical Gaugino Mass, and A = 0 Supersymmetry
在强CP问题的轴子解中,需要费米子在量子色动力学(QCD)下进行变换。在超对称性中,通过将U(1)_{PQ}与U(1)_R等同,自然的候选者是胶子,正如几年前指出的那样。这个想法的一个新的具体实施的建议,连接到中微子的规范跷跷板机制的胶子轴子规模。高吉诺群众动态生成的A项预计是非常小的。
2007-07-12 hep-ph
Relic Densities of Gauged Axions and Supersymmetry
我们描述了一个超对称模型(USSM-A)的结构和主要唯象学特征,该模型是用自底向上的方法建立的,包含一个反常的阿贝尔规范对称性。该模型支持规范的轴子在其频谱,并提供了一个推广的全球(超对称)Peccei-Quinn建设。完成模拟的中性伴子遗迹密度。CAST和WMAP的边界,结合暗物质模拟,对轴子和规范场之间的相互作用的尺度提供了重要的约束。
2010-12-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Mediation
我们探讨的可能性,超对称性破缺介导的标准模型部门通过一个广义的轴子多重态的相互作用,获得F-项的期望值。使用有效场论框架,我们列举了最一般的可能的一组轴子耦合和计算的标准模型部门软超对称破缺条款。不寻常的,非最小的光谱,如自然和分裂超对称的光谱很容易实现。我们讨论的例子模型和低能谱,以及通过QCD轴子多重态调解的特别是最小的情况下的影响。我们认为,如果Peccei-Quinn解决方案的强CP问题是实现在弦论,然后这样的轴子调解是通用的,而在一个场论模型,这是一个自然的可能性,在DFSZ和KSVZ的制度。轴子调解可以参数主导引力调解,也是宇宙学上有益的,因为从轴子和引力子过剩产生的限制减少。最后,在字符串上下文中,轴子调解提供了一个有动机的机制,其中UV完成自然改善了超对称风味问题。
2013-02-26 hep-ph hep-th
Note on moduli stabilization, supersymmetry breaking and axiverse
研究了四维N = 1超引力理论中重模和包含轻弦论轴子的准轴子多重态的模稳定化性质。我们给出了一般配方的情况下,重模和saxion稳定,而轴子保持轻,假设模稳定的超对称解附近。人们可以在非超对称闵可夫斯基真空中找到稳定的真空,即非快子介子。我们还讨论了模与超对称破缺扇区耦合和/或模对超对称破缺有贡献的情况。我们还研究了轴子起源于类物质场的模型。即使不存在轻的轴子多重态,我们对模稳定化的分析也是适用的。
2011-06-14 astro-ph.IM hep-ph hep-th
The R Axion From Dynamical Supersymmetry Breaking
所有通用的、可计算的动力学超对称破缺模型都有一个自发破缺的$R$对称性,因此包含一个$R$轴子。我们表明,在任何模型中,宇宙学常数微调为零,通过明确的$R$ -破缺常数的轴子是大规模的。在可见扇区模型中,轴子质量在100 MeV范围内,因此避开了天体物理学的界限。在不可重正化的隐藏扇区模型中,质量是弱标度的量级,并且可能产生危险的宇宙学后果,类似于其他领域已经存在的后果。在可重正化的隐扇区模型中,轴子的质量通常相当大,数量级为$10^7$ GeV.通常,这些轴子在宇宙学上是安全的。然而,如果主要的衰变模式是引力子,那么膨胀后轴子衰变产生的潜在的巨大引力子丰度可能会影响大爆炸核合成的成功预测。我们表明,标准膨胀后的再热温度的上限可以竞争或强于从热引力子生产的界限,这取决于模型和引力子质量。
1994-12-02 astro-ph hep-ph hep-th
Hadronic Axion Model in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking
在规范介导的超对称破缺框架下提出了一个简单的强子轴子模型。Peccei-Quinn对称性破缺的动力学受超对称性破缺效应的支配,Peccei-Quinn破缺标度$f_{PQ}$与引力子质量成反比。对应于轴子窗口$f_{PQ} \simeq 10^{9}$ GeV - $10^{13}$ GeV的引力子质量范围位于规范介导的超对称性破缺模型预测的区域内。该模型也被证明是宇宙学上可行的。
1998-07-30 astro-ph hep-ph
Making Neutrinos Massive with an Axion in Supersymmetry
将粒子相互作用的最小超对称标准模型(MSSM)推广到包括三个单重态(右手)中微子超场和另外三个单重态超场。我们假设得到的理论在具有一个基本质量$m_2$的反常整体U(1)(Peccei-Quinn)对称下是不变的。在TeV尺度的超对称性的软破缺产生的轴子规模$f_a$的顺序$m_2$。中微子质量是由$f_a$根据通常的跷跷板机制产生的。
2001-03-26 hep-ph
Mainly axion cold dark matter from natural supersymmetry
通过避开超对称(自然超对称或SUSY)的电弱和QCD部分的微调,并通过调用SUSY μ问题的Kim-Nilles解决方案,我们得到了这样的模型,其中暗物质由轴子和类希格斯诺WIMP的混合物组成。在佩西-奎因破缺标度f_a~ 10 ^9 -10^{12} GeV的大范围内,我们可以预期大约有90-95%的轴子暗物质。在这种情况下,可以预期轴子和WIMP直接检测。
2015-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Hadronic Axion Model in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking and Cosmology of Saxion
最近我们提出了一个规范介导超对称破缺的简单强子轴子模型。在本文中,我们将详细讨论该模型的各种宇宙学后果。特别注意的是一个saxion,标量合作伙伴的轴子,这是产生作为一个相干振荡在早期宇宙。我们表明,我们的模型在宇宙学上是可行的,如果再加热温度足够低的通货膨胀。我们还讨论了标准冷暗物质模型中密度涨落的功率谱与观测结果相比更好的saxion的晚期衰变。
1998-11-24 hep-ph
Stabilizing the axion and a natural solution to the mu problem of supersymmetry
强CP问题的轴子解利用了全局Peccei-Quinn(PQ)U(1)对称性,这种对称性容易受到量子引力效应的破坏。我们明确地表明如何离散规范对称性可以保护轴子从这种违反。PQ对称性是从离散的规范对称性中偶然出现的一种整体对称性,这些规范对称性是起源于弦的反常U(1)的子群。我们还证明了Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky(DFSZ)轴子模型是如何为超对称的μ问题提供一个自然解的,即μ ~ M_{SUSY} ~ M^2_{PQ}/ M_{Pl} .
2004-02-06 hep-ph
Anomaly-Mediated Supersymmetry Breaking with Axion
我们在反常介导的超对称破缺框架下构建了强子轴子模型。如果Peccei-Quinn对称破缺与超对称破缺有关,则对最小反常介导模型的质谱进行修正,从而解决了最小反常介导模型中的负Slepton质量问题.我们发现几类唯象可行的模型的框架内的异常调解,特别是,我们指出了一个新的机制稳定的轴子潜力。在这类模型中,Peccei-Quinn标度与信使标度有关。我们还研究了这类模型的现象学方面。我们将看到,在某些情况下,标准模型粒子的超伴子中最轻的粒子是stau,而最轻的超粒子则成为axino,即轴子的超伴子。有了这样一个独特的质谱,传统的对撞机物理学和超对称模型的宇宙学研究应该改变。
2002-01-09 hep-ph
Planck Scale Effects and Axions in Supersymmetry
在超对称模型中,研究了可能明确违反Peccei-Quinn对称性对强CP问题解的影响。它表明,自动模型与阿贝尔$U(1)$规范对称性是很容易构建的基本和复合模型的轴子。有人认为,它是更可取的使用阿贝尔规范群,而不是nonabelian,以获得自动对称性。研究了一个不具有精确$R$对称性的复合模型,发现与通常的看法不同,超对称性是破缺的。
1993-10-11 hep-ph
Estimating the flux of the 14.4 keV solar axions
本文计算了太阳中$^{57}$ Fe的M1型核跃迁发射的14.4keV单能轴子的期望通量。这些轴子可以被检测到,例如,通过在单晶TeO $_2$测辐射热计中的逆相干Bragg-Primakoff转换。这种计算的成分是i)轴子核子耦合,估计在几个流行的轴子模型和ii)核自旋矩阵元素,涉及现实的壳模型计算与质子和中子激发。为了便于实验,我们还计算了涉及轴子和光子发射的分支比
2017-12-26 hep-ph
Composite Supersymmetric Axion-Dilaton-Dilatino System and the breaking of Supersymmetry
用有效拉格朗日方法研究了隐$SU(N)$规范群标度对称性、手征对称性和超共形对称性的自发破缺。相关的低能自由度被认为是与这三个破缺对称性相关的复合戈德斯通粒子。超对称性是自发破缺的大$N$限制和软破缺条款中的可观察部门产生的,连同nonrenormalisable Nambu-Jona-Lasinio型相互作用。
1993-07-19 hep-ph
Naturalizing Supersymmetry with a Two-Field Relaxion Mechanism
我们提出了一个超对称版本的两个领域的弛豫模型,自然调谐版本的超对称性。这是由于弛豫机制不依赖于QCD动力学,并且弛豫势垒高度由第二类轴子场控制。在宇宙演化过程中,弛豫以非零值滚动,打破超对称性并扫描软超对称质量项。电弱对称性被打破后,软质量成为秩序的超对称希格斯质量项,并导致弛豫停止滚动的超伙伴质量高达$\sim 10^9$ GeV。这可以解释超对称模型中的调谐,包括分裂超对称模型,同时保留强CP问题的QCD轴子解。除了预测两个非常弱耦合的类轴子粒子外,超对称光谱可能包含一个额外的Goldstino,它可能是一个可行的暗物质候选者。
2016-06-30 hep-ph hep-th
The 3.5 keV Line from Stringy Axions
粒子天体物理学中一个有趣的结果是最近从星系团中探测到一条无法解释的3.5千电子伏线。一个有前途的模型,它可以解释的信号和它的非观测矮球状星系的形态,涉及到7千电子伏的暗物质粒子衰变成一对超轻的轴子,转换成光子的磁场的集群。鉴于轻轴子自然出现在4D弦真空,在本文中,我们提出了一个微观实现的IIB型通量紧致化的框架内,这个模型。暗物质是一个局部的闭弦轴子,由于对超势的次显性多瞬子修正,它产生了一个微小的质量,并通过动力学混合耦合到一个几乎没有质量的开弦轴子上,这个开弦轴子生活在奇点处的D3-膜上。这种超轻轴子与光子的相互作用是由U(1)动力学混合引起的。在描述了卡-丘几何和膜设置,我们讨论了深入的模量稳定,由此产生的质谱和强度的所有相关的耦合。
2017-10-16 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Is the Universal String Axion the QCD Axion?
我们考虑一类有效的超引力理论,从弱耦合杂合弦,其中局部超对称性被破坏的高根诺凝聚在一个隐藏的部门,通过修正经典的Kähler势实现的稳定。如果有一个隐藏的凝聚(简单)规范群,轴子在QCD凝聚标度以上是无质量的(直到高维算符的贡献)。我们展示了如何在这类模型中修改轴子质量和普朗克尺度耦合常数之间的标准关系,由于贡献的轴子-胶子耦合出现在超对称破缺的尺度下,当胶子被整合出来。特别是在参数空间中有一个对称性增强的点,在那里轴子质量被抑制。根据这些结果,我们重新讨论了普适轴子作为Peccei-Quinn轴子的问题,发现在弱耦合杂合弦的大多数紧化中,都避免了强CP问题。
2005-10-22 hep-ph hep-th
Axion model in gauge-mediated supersymmetry breaking and a solution to the mu/Bmu problem
我们提出了一个简单的超对称轴子模型,可以自然地解释的起源的希格斯μ和BMU条款规范调解,同时解决强CP问题。为了稳定Peccei-Quinn标度,我们考虑在将超对称性和Peccei-Quinn对称性破缺传递到可见扇区的信使场之间进行混合。这样的混合导致了佩西-奎因尺度的辐射稳定。在该模型中,一个希格斯耦合到轴子超场产生的B参数在软质量标度,而一个小的μ项后诱导Peccei-Quinn对称性破缺。我们还探讨了该模型的现象学和宇宙学方面,这在很大程度上取决于由希格斯耦合到轴子超场引起的与普通粒子的相互作用。
2011-05-17 hep-ph
A Supersymmetric Extension of Axionic Electrodynamics: From Axions and Photons to Axinos and Photinos
Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究中心);Instituto Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦学院);Centro Federal de Educação Tecnológica C. S. da Fonseca(C.S.达丰塞卡联邦技术教育中心)
本文构建了轴子电动力学的超对称扩展,研究轴子、光子及其超对称伙伴轴ino和光ino的相互作用,分析了bosonic和fermionic部分的色散关系及有效质量,并探讨了bosonic场方程的解。
2026-09-04 hep-ph hep-th
Natural Higgs-flavor-democracy solution of the mu problem of supersymmetry and the QCD axion
我们表明,在超对称理论的层次小亩长期是一个后果的两个相同的对希格斯二重态采取民主形式为他们的质量矩阵。我们简要地讨论了离散对称S2 xS 2民主的质量矩阵。然后,我们表明,有一个近似的Peccei-Quinn对称性,因此,值μ是相关的轴子衰变常数。
2013-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Searching for a 0.1-1 keV Cosmic Axion Background
弦论模在z \sim 10^{12}处的原初衰变自然会产生能量为0.1 - 1 keV的暗辐射宇宙轴子背景(CAB)。这种CAB可以通过天体物理磁场中的轴子-光子转换来探测,从而在极紫外和软X射线波段产生准热过剩。即使对于\ll 10^{-11} GeV^{-1}的轴子-光子耦合,也可以产生实质性的和可观察的光度。我们认为轴子-光子转换可以解释观测到的星系团中软X射线的过量发射,也可能对弥散未分辨的宇宙X射线背景有贡献。我们列出了一些相关的预测的情况。
2014-05-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The 7 keV axion dark matter and the X-ray line signal
我们提出了一个方案,其中的saxion主导的能量密度的宇宙和重新加热的标准模型部门通过超对称耦合,而它的轴子伙伴有助于暗物质衰变成光子通过相同的运营商在超对称。有趣的是,对于轴子质量$m_a \simeq 7$ keV和衰变常数$f_a \simeq 10^{14-15}$ GeV,最近发现的X射线线在$3.5$ keV的XMM牛顿X射线观测数据可以解释。我们讨论了不同的宇宙学方面的$7$千电子伏的轴子暗物质,如生产的轴子暗物质,轴子衰变过程,热暗物质和等曲率约束的轴子暗物质,和可能的重子生成的情况。
2014-03-02 astro-ph.CO hep-ph
Axion-like particles from soft supersymmetry breaking
Department of Physics, Cachar College, Assam University(阿萨姆大学卡查尔学院物理系)
研究一种超对称有效场论,其中轴子状粒子的质量主要由软超对称破缺效应产生,探讨其在实验室、天体物理和宇宙学中的现象学影响。
2026-01-26 hep-ph
Flavor from the double tetrahedral group without supersymmetry: flavorful axions and neutrinos
我们扩展了Carone,Chaurasia和Vasquez在双四面体群基础上的非超对称风味模型的工作。讨论了三个问题:(1)简化了味对称破缺场的扇形并研究了它们的势;(2)引入味轴子解决了强CP问题;(3)将模型扩展到中微子扇形。我们展示了该模型如何可以容纳强层次结构中表现出的带电费米子汤川矩阵,同时预测一个质的不同形式的轻中微子质量矩阵是一致的,与观察到的中微子质量平方差和混合角。
2019-04-24 hep-ph
Systematics in the XENON1T data: the 15-keV anti-axion
XENON 1 T合作在他们的科学运行1数据中发现了超过7 keV的电子反冲事件,其光谱形状与太阳轴子诱导信号的预期一致。太阳-轴子模型相对于零假设的统计显著性为3.5 $σ$。在这项工作中,我们提供的证据错误的电子反冲数据,可能会降低局部意义的轴子模型低至$p \approx 0.1$。为了得出这一结论,我们寻找一个信号与太阳轴子模型的光谱模板,但转移到更高的(非物理)能量以上~7千电子伏。我们发现,从这个边带分析中发现的显著性分布不遵循预期的卡方分布,这使我们能够量化错误建模可能影响能量低于~7 keV的数据解释的程度。例如,我们发现,当太阳轴子模型的能量向上移动~15 keV并允许负归一化时,数据的拟合更显着。
2020-06-29 hep-ex hep-ph
Natural Inflation and Low Energy Supersymmetry
自然(轴子)暴胀为描述早期宇宙提供了一个动机良好的预测方案。它导致相当大的原始张量模,从而导致暴胀势的高质量标度。天真地说,这似乎与低(TeV)尺度的超对称性不一致,特别是当嵌入超弦理论时。我们表明,低尺度的超对称性是兼容的自然(高尺度)的通货膨胀。这个机制需要两个轴子的存在,这两个轴子是通过弦论的模提供的。
2015-03-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetry Breaking in Superstring Theory by Gaugino Condensation and its Phenomenology
已知弱耦合杂化弦存在着介子/模稳定化、超对称破缺(通过隐扇区的高根诺凝聚)、规范耦合统一(或牛顿常数)、QCD轴子以及宇宙学问题。我们研究这些问题,采用的观点,它们主要是由于我们有限的计算能力,很少的真空结构的知识,和不适当的处理的高根诺凝聚。事实证明,这些问题可以得到解决,或者在更一致和完整的治疗后变得不那么严重。在有效场论的构造中,存在两种非微扰效应:一种是Gaugino凝聚的场论非微扰效应(过去忽略了一个约束),另一种是Shenker提出的弦非微扰效应,它们可以用线性多重态形式来描述。对Kähler势的弦非微扰修正被用来稳定在与弱耦合制度兼容的值上的声子。模的不变性是确保通过格林-施瓦茨counterterterm和字符串阈值校正,连同隐藏的物质凝聚,导致模稳定在自对偶点,其中的vev的模的F-组件消失。在真空中,随着宇宙学常数的消失,超对称性在现实尺度上被破缺。对于软超对称性破缺,我们的模型总是导致介子主导的情形。对于强CP问题,与模型无关的轴子具有成为QCD轴子的正确性质。此外,在轴子/模和引力子之间存在一个自然的质量等级,这可以解决模型无关轴子的宇宙学模问题和宇宙学问题。
1997-06-05 hep-ph hep-th
Cluster X-ray line at $3.5\,{\rm keV}$ from axion-like dark matter
最近报道的$E_γ\simeq 3.5\, {\rm keV}$的X射线线信号来自各种星系团和仙女座星系的叠加光谱,可能来自质量为$2 E_γ$的衰变暗物质粒子。一个轻的轴子类标量被认为是暗物质的天然候选者,并对其产生机制进行了仔细研究。我们表明,适当数量的轴子遗迹密度与首选参数,$m_a \simeq 7 \,{\rm keV}$和$f_a \simeq 4\times 10^{14}\, {\rm GeV}$,可以自然地从暴胀子的衰变。如果轴子是由轴子衰变产生的,由于结构形成的束缚,它不可能构成总的遗迹密度。尽管如此,萨克逊衰变是一个有趣的可能性,因为$3.5\, {\rm keV}$线和暗辐射可以同时解决,与普朗克数据一致。轴子的小失准角,范围在$θ_a\sim 10^{-4} -10^{-1}$之间,取决于再加热温度,也可以是轴子生产的来源。该模型可以满足结构形成和等曲率扰动的约束。
2014-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Peccei-Quinn Symmetry from Dynamical Supersymmetry Breaking
Peccei-Quinn尺度与纯引力中介模型中超对称破缺尺度的接近暗示了这两个尺度的共同动力学起源。为了演示如何使这样的连接体现,我们嵌入Peccei-Quinn机制到矢量模型的动力学超对称性破缺一个la IYIT。在这里,我们依赖于无异常的离散Z4 R对称性所需的纯重力调解模型来解决μ问题,以保护Peccei-Quinn对称性免受高维算子的危险影响。这导致了一个丰富的现象学,其特征是衰变常数为O(10^10)GeV的QCD轴子和混合的WIMP/轴子暗物质。此外,还需要正好五对额外的5和5* 物质多重态,直接耦合到超对称性破缺扇区,质量接近引力子质量(m3/2 ~ 100 TeV),才能抵消Z4 R异常。
2015-05-27 hep-ph hep-th
Sensitivity of the CUORE detector to $14.4$ keV solar axions emitted by the M1 nuclear transition of$~^{57}$Fe
本文计算了CUORE探测器对太阳中$~^{57}$ Fe的M1核跃迁发射的、由单晶$TeO_2$测辐射热计中逆相干Bragg-Primakoff转换探测到的单能$14.4$ keV太阳轴子的灵敏度。使用密度泛函理论计算$TeO_2$的电子电荷密度和CUORE的实际背景和能量分辨率的预期计数率。使用单个事件的时间相关性和理论上随时间变化的计数率,对$5$ y $\times$ $741$ kg= $3705-$ kg $\cdot$ y暴露量的蒙特卡罗模拟进行了分析。我们发现一个预期的模型无关的限制的产品的轴子-光子耦合和轴子-核子耦合$g_{aγγ}g_{aN}^{\text{eff}}<1.105\times 10^{-16}$ /GeV的轴子质量小于500 eV的$95\%$置信水平。
2016-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetry preserving and breaking degenerate vacua, and radiative moduli stabilization
我们提出了一种新型的模稳定化方案,其中超对称和超对称破缺极小值在领导水平退化。由于包含了源自物质场的环路修正,真空的简并性得以解决。在我们的一个模型中预测了轻轴子。
2017-08-31 hep-ph hep-th
R Symmetry Breaking Versus Supersymmetry Breaking
指出了R对称性与\susy破缺之间的联系.证明了R对称性的存在是\susy破缺的必要条件,R对称性自发破缺是满足两个条件的充分条件.这些条件是:{ \it genericity},\ie \有效拉格朗日量是与理论的对称性一致的通用拉格朗日量(无微调),{ \it calculability},\ie \低能理论可以用没有规范场的超对称Wess-Zumino有效拉格朗日量描述。所有已知的动力学超对称破缺模型都具有这样一个自发破缺的R对称,因此包含一个潜在的麻烦轴子。然而,我们利用普适性{ \it not}是超对称理论的一个特征这一事实,即使在包含非微扰重整化的情况下,也表明在许多情况下,R对称性可以被明确破缺而不恢复超对称性,因此轴子可以被赋予一个可接受的大质量。
1993-09-20 hep-ph hep-th
Grand Unification, Axion, and Inflation in Intermediate Scale Supersymmetry
介绍了一类超对称大统一理论,它在截断点以下有一个单一的标度,即超对称破缺质量$\tilde{m}$的标度。对于广泛的无量纲参数,与希格斯玻色子的观测质量的一致性决定了$\tilde{m} \sim 10^9-10^{13} {\rm GeV}$,产生中间尺度超对称性。我们表明,在这个框架内,它是可能的跷跷板中微子质量,轴子和通货膨胀的规模$\tilde{m}$描述,提供了一个统一的起源不同的现象的可能性。中微子质量允许热leptogenesis可以获得,和轴子衰变常数自然位于范围$f_a \sim 10^9-10^{11} {\rm GeV}$,符合最近的观测建议的高尺度膨胀。一个最小的$SU(5)$模型,说明了这些功能。在这个模型中,在大统一尺度下的唯一状态是重规范超多重态。大统一的伙伴希格斯双峰有一个质量的顺序$\tilde{m}$,导致占主导地位的质子衰变模式$p \rightarrow \barν K^+$,这可能是在即将到来的实验探测。暗物质可能是winos,质量在环境中选择到TeV尺度,和/或轴子。规范耦合统一被认为是成功的,特别是如果wino是在TeV规模。
2014-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetry and Dark Matter post LHC8: why we may expect both axion and WIMP detection
在后LHC 8时代,人们认为超对称模型参数空间的剩余部分在EW扇区(EWFT)中得到了高度微调。我们讨论了如何传统的措施高估超对称理论的EWFT。辐射驱动的自然超对称性(RNS)模型保持了超对称性大统一理论的范式,EWFT较低,约为10%,但其特征是轻希格斯~100-300 GeV,弱相互作用暗物质热丰度不足。对强CP问题实施超对称DFSZ解决方案可以解释小μ参数,但表明暗物质应该主要由轴子和少量类似希格斯诺的WIMP混合组成。虽然RNS可能逃脱LHC 14的搜索,但我们希望最终能直接检测到WIMP和轴子。一台能量为\sqrt{s} ~ 500-600 GeV的e^+e^-对撞机应该能对预言的轻希格斯玻色子进行彻底的搜索。
2013-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Aspects of the WIMP quality problem and R-parity violation in natural supersymmetry with all axion dark matter
该研究探讨了自然超对称中全轴子暗物质场景,分析了离散R对称性破缺导致的算符抑制、精确LSP衰变率,并利用LHC数据对RPV耦合施加严格上限,以确保LSP具有高RPC质量。
2025-05-25 hep-ph hep-th
On the Role of Space-Time Foam in Breaking Supersymmetry via the Barbero-Immirzi Parameter
我们讨论如何:(i)在四维共形量子超引力理论中,介子/轴子超场可以扮演Barbero-Immirzi场的角色,(ii)在F型整体超对称破缺的超弦理论中,这种介子/轴子超场的费米子分量可以扮演Goldstino的角色,(iii)这种全局超对称破缺通过Goldstino的超引力耦合传递到引力扇区,以及(iv)这种情况可以在具有随机波动的D-颗粒缺陷的D-泡沫模型中明确地实现。
2011-11-01 gr-qc hep-ph hep-th
Relaxing Isocurvature Bounds on String Axion Dark Matter
当暴胀标度很高时,轻标量在暴胀过程中会产生很大的量子涨落,如果暴胀标度足够长,轻标量会产生CDM等曲率扰动,这一扰动受到普朗克数据的严格限制。专注于弦轴子等轻标量,我们表明,热膨胀可以提供足够大的熵产生稀释CDM等曲率扰动。重要的是,有效的稀释是可能的弦轴子,因为有效地没有二次相干振荡诱导结束时的热膨胀,相反的模场。我们还研究了轴子暗物质的生存能力与质量约7千电子伏的起源的3.5千电子伏的X射线线过剩,在存在大熵产生。
2014-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hint to Supersymmetry from GR Vacuum
研究指出,消除 Eguchi-Hanson 瞬子诱导的引力真空拓扑极化率需要自旋 $3/2$ 费米子,从而暗示局域超对称及其自发破缺,并预言可作为暗物质的 $R$-轴子。
2024-06-26 gr-qc hep-ph hep-th
Local Axion Cosmic Strings from Superstrings
在具有赝反常U(1)规范对称性的超弦激发模型中研究了轴子宇宙弦解。包括一个规范场和空间变化的费米子允许局部缺陷的解决方案,每单位长度的有限能量被发现。费米子零模式(其存在是由超对称性暗示)也进行了分析。相应的费米子流表明该模型具有很强的宇宙学边界。结果表明,不寻常的形式的轴子弦削弱了这些界限。其他宇宙学的基本理论的限制也进行了讨论。
2005-01-25 hep-ph hep-th
Axions and a Gauged Peccei-Quinn Symmetry
强CP问题的轴子解需要一个反常的整体U(1)对称性。我们证明了这种对称性的存在是额外维度的自然结果,在额外维度中,规范U(1)在两个膜之一上自发破缺,在另一个膜上留下一个偶然的全局对称性。根据标准模型物质的位置,所产生的轴子可以是DFSZ或强子类型。高吉诺介导的超对称破缺完全符合我们的框架。此外,我们提出了一个模型,其中的超验破坏和Peccei-Quinn破坏尺度自然是相同的大小。
2001-04-20 hep-ph
Supersymmetric Clockwork Axion Model and Axino Dark Matter
研究了发条轴子超对称化的意义。超对称性确保了萨克斯子和axino具有与发条轴子相同的耦合层次模式。如果我们假设超对称性破缺在发条位置上是普遍的,那么耦合结构就被保留了下来,而萨克斯子和轴子的质量排序可以根据超对称性破缺的尺度而有所不同。当大质量的轴子和轴子迅速衰变时,最轻的轴子可以是稳定的,因此是暗物质的候选者。热产生的轴子暗物质的残余丰度主要取决于正常质量排序中较重轴子的衰变。与传统的axino方案相比,这以指数方式增强了热产额。讨论了一些宇宙学问题。
2020-07-20 astro-ph.CO hep-ph
A 3.55 keV hint for decaying axion-like particle dark matter
最近,在大量的星系团和仙女座星系团的组合光谱中发现了3.55 keV发射线的迹象。这条谱线不能用任何已知的谱线来识别。人们很容易推测,它的起源是一种粒子的衰变,这种粒子贡献了全部或部分暗物质。在本文中,我们想指出的是,作为全部或部分暗物质的类轴子粒子是产生这种特征的理想候选者。更重要的是,在基于弦论的标准模型的扩展中,所需的参数值是相当可行的,并且可以与各种其他有趣的现象联系起来,这也可能允许对这种推测进行新的检验。
2014-02-28 astro-ph.CO hep-ph
An Ultralight Axion in Supersymmetry and Strings and Cosmology at Small Scales
讨论了在超重力和弦中产生质量为$\sim 10^{-21}-10^{-22}$ eV的超轻轴子的动力学机制。这种质量的超轻粒子为暗物质提供了一个候选者,它可能在$10\, {\rm kpc}$或更小的尺度上为宇宙学发挥作用。一个有效的轴子质量算子方法为超轻轴子模型提供了一个一般框架,在一种情况下,将尺度$10^{-21}-10^{-22}$ eV恢复为电弱尺度乘以具有$O(1)$威尔逊系数的层次的平方。我们讨论了几类模型实现这个框架,可以产生必要的大小的超轻轴子。在一类超对称模型中,超轻轴子是由类瞬子效应产生的。在第二类高维运营商涉及耦合的希格斯,标准模型单线态,和轴子领域自然导致超轻轴子。此外,对于所考虑的模型类,超轻尺度和弱尺度之间的层次结构得以维持。我们还讨论了一个超轻的规模内字符串为基础的模型的生成。在这里,它表明,在单模KKLT模稳定计划的超轻轴子将需要一个超低的弱标度。然而,在大体积场景中,轴子尺度和弱尺度之间的期望层次是实现的。本文讨论了弦框架内希格斯场与瞬子耦合的一般分析,并指出实现这种耦合的必要条件是瞬子存在矢量零模。这些模型的一些唯象方面进行了讨论。
2017-03-22 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Cosmological Supersymmetry Breaking and the Power of the Pentagon: A Model of Low Energy Particle Physics
提出了一种实现宇宙超对称性破缺(CSB)的低能拉格朗日方法。该模型预测了${\rm tan}β\sim 1$,并纳入了一个新的机制,打破$SU(2)\times U(1)$。希格斯粒子的质量是由新物理学决定的,可以避开MSSM的界限。该模型解决了超对称性的CP和味问题。上夸克质量是不为零的。具有TeV尺度衰变常数的类轴子粒子不可避免地出现。如果这种粒子具有传统的QCD轴子耦合,那么这种粒子在实验上就被排除了。问题{ \it}可以通过增加5维算子来避免,这明确地破坏了轴对称,但这可能会引入强CP问题。
2005-11-14 hep-ph hep-th
New limit on the mass of 9.4-keV solar axions emitted in an M1 transition in $^{83}$Kr nuclei
利用安装在巴克桑中微子天文台低本底装置内的正比计数器,对$^{83}\rm{Kr}$核对太阳轴子的共振吸收进行了研究。得到的等截面和等矢量轴-核子耦合$|g_3-g_0|\leq 1.69\times 10^{-6}$的模型独立上限,使我们能够设定强子轴质量的新上限为$m_{A}\leq 130$ eV(95\%C. L.)通常接受的值为$S$ =0.5和$z$ =0.56。
2015-01-13 hep-ex hep-ph
3.55 keV photon lines from axion to photon conversion in the Milky Way and M31
我们进一步探讨的情况下,最近观察到的3.55千电子伏的光子线产生的暗物质衰变到一个类轴子粒子(ALP)的能量3.55千电子伏,然后转换为光子在天体物理磁场。这ALP方案是很好的动机所观察到的形态的3.55千电子伏通量。对于这种情况下,我们研究了预期的流量从暗物质衰变在银河系和仙女座(M31)的星系晕。银河系的磁场是不对称的银河系中心,因此产生的3.55千电子伏的通量形态显着不同的情况下,直接暗物质衰变为光子。然而,银河系的磁场并不足以产生可观测的信号,即使是ASTRO-H。相比之下,M31具有ALP到光子转换的最佳条件,来自M31的内在信号比银河系大两个数量级,与星系团的信号相当,并且与观测结果一致。
2014-11-24 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The $μ$ Problem and the Invisible Axion
超对称标准模型中的$μ$项是”非零“的。在中等尺度上的超对称破缺可能提供所需的$μ$项和不可见的轴子。本文还讨论了超弦模型中这个$μ$问题的一个可能的解。
1992-09-16 hep-ph
Axion Inflation and Affleck-Dine Baryogenesis
弦论一般地预言了阿弗莱克-戴恩场和轴子场通过高维算符的耦合。因此,我们探讨阿弗莱克-Dine重子的轴子背景。事实证明,即使没有软超对称破缺的$A$项,在暴胀之后,轴子振荡也会产生足够的宇宙重子不对称性。这种重子生成的情形也适用于弦的轴子暴胀。
2017-04-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Supersymmetry with radiatively-driven naturalness: implications for WIMP and axion searches
通过坚持MSSM的电弱和QCD部分的自然性,暗物质产生的图像与通常的WIMP奇迹图像相比有了很大的改变。在具有辐射驱动自然性的超对称模型(辐射自然超对称模型或RNS)中,其中包括对强CP和超对称μ问题的DFSZ类解决方案,暗物质预计将是轴子和希格斯诺类WIMP的混合物。WIMP/轴子丰度计算需要同时求解一组描述准稳定轴子和轴子的耦合玻尔兹曼方程。在大多数的参数空间,轴子弥补了占主导地位的贡献的暗物质,虽然地区的WIMP优势也发生。我们给出了PQ标度f_a的允许范围,并与ADMX轴子探测器在不久的将来预期探测的值进行了比较。我们还显示了WIMP的检测率,这是抑制从通常的期望,因为现在WIMP只包括一小部分的总暗物质。尽管如此,吨级稀有液体探测器应该能够探测整个RNS参数空间。间接的WIMP检测率是不太有利的,因为它们是由耗尽的WIMP丰度的平方减少。
2015-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Radiative natural supersymmetry with mixed axion/higgsino cold dark matter
自然超对称性模型试图解决这个小的等级问题,方法是假定一个由\lesssim 200 GeV的轻希格斯介子和\lesssim 500 GeV的轻顶方子以及非常重的方子和TeV尺度的胶子组成的光谱。这样的模型有低的电弱微调,是安全的LHC搜索。然而,在MSSM的上下文中,他们预测的m(h)值太低,热产生的类希格斯诺WIMP的残余密度远低于暗物质(DM)的测量值。考虑到Higgs质量m_{H_u} > m_0的高尺度软超对称性破缺,在RG运行过程中会产生自然的抵消,并在电弱尺度下产生辐射诱导的低精细调谐。这个模型的辐射自然超对称性(RNS),与大的混合在顶部的squark部门,允许微调在5-10%的水平与TeV规模的顶部的squark和125 GeV的轻希格斯标量h。如果强CP问题是通过PQ机制解决的,那么我们期待一个暗物质的轴子-希格西诺混合物,其中一个或两个DM粒子可能被直接检测到。
2012-10-29 astro-ph.CO hep-ph
New solar X-ray constraints on keV Axion-Like Particles
本研究利用太阳引力场中类轴子粒子衰变对太阳X射线流量的贡献,结合光子聚合产生机制与康普顿吸收效应,提升了keV量级ALPs参数空间的约束精度,明确了不同耦合参数对约束结果的主导作用。
2023-06-19 astro-ph.SR hep-ph