Higgs boson mass and thermal wino dark matter from Starobinsky supergravity with the MSSM
Utrecht University(乌得勒支大学);Dutch Institute for Emergent Phenomena(荷兰新兴现象研究所);University of Southampton(南安普顿大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);International Institute of Physics, Natal(纳塔尔国际物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study(东京大学基础研究院宇宙物质宇宙学前沿研究中心)
该研究基于Starobinsky超引力与MSSM耦合提出框架,连接CMB与高能粒子现象学。通过暴胀尺度确定隐藏扇区质量尺度,进而确定MSSM软项等。得出与测量值相符的希格斯玻色子质量,还给出热中性微子暗物质候选者及相关特性,未来对撞机可验证。
2026-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Light wino dark matter in brane world cosmology
研究了膜世界宇宙学中类维诺中性伴子暗物质的热遗迹密度。膜世界宇宙学中高能区的膨胀定律与标准宇宙学中的膨胀定律不同,如果五维Planck质量$M_5$足够低,则由此产生的残余物密度会增加.我们计算了异常介导的超对称破缺情形下的类维诺中性伴子遗迹密度,并表明其允许的区域与标准宇宙学中的区域相比有了很大的改变,质量为100 GeV的类维诺中性伴子可能是暗物质的一个很好的候选者.由于随着$M_5$的减小,允许区最终消失,因此根据中性伴暗物质假设,我们可以找到$M_5 \gtrsim 100$ TeV的一个下界,即中性伴暗物质允许区存在的下界。
2006-04-11 astro-ph hep-ph
How light a higgsino or a wino dark matter can become in a compressed scenario of MSSM
希格斯诺斯和维诺有强烈的动机成为超对称中的暗物质(DM)候选者,但它们的湮灭截面相当大。对于热发电和单组件DM设置,希格斯诺斯或维诺可以分别具有大约1或2-3 TeV的质量。对于这样的DM候选者,少量的slepton共湮没可能会降低有效的DM湮没截面。这反过来又将满足DM质量的遗迹密度的下限降低了50%以上。几乎类似程度的减少相同的限制也被视为squark coannihilations。然而,相反,对于近简并的squarks和higgsino DM,在其通用上限附近,相关的共湮灭可能会降低遗迹密度,从而扩大上限向更高的DM质量。我们还计算了直接和间接检测信号。在这里,由于准质量简并的squark和LSP,我们遇到的情况下,squark交换图可能会作出显着或更强烈的贡献比希格斯交换贡献的自旋无关的直接检测截面的DM。对于higgsino-DM的情况下,我们观察到,DM质量为600 GeV是一致的WMAP/普朗克和LUX数据的sfermion共湮灭。LUX数据本身排除了450至600 GeV的区域,其数量级为横截面的一半,远低于相关的不确定性。Wino DM的类似组合下限约为1.1 TeV。在这样一个压缩的场景中,几乎没有任何来自LHC的碰撞机束缚的夸克和slepton,其中sfermion质量接近higgsino/wino LSP的质量。
2017-09-21 hep-ph
On the On-Shell Renormalization of the Chargino and Neutralino Masses in the MSSM
讨论了在壳层方案下最小超对称标准模型(MSSM)中电荷伴子和中性伴子扇区重整化的输入参数的选择。我们表明,应该选择一个bino-like,wino-like和higgsino-like状态的质量作为输入,以避免在这个部门的其他本征态的质量大的修正。我们还表明,类希格斯诺输入态是中性伴子的方案比使用类希格斯诺电荷伴子质量作为输入的方案更稳定。最稳定的方案是使用类维诺电荷伴子的质量以及类比诺和类希格西诺中性伴子的质量作为输入。
2011-07-26 hep-ph
micrOMEGAs and the relic density in the MSSM
micrOMEGAs是一个计算MSSM中最轻超对称粒子残余密度的程序。所有的树级过程的LSP的湮灭,以及所有可能的共湮灭过程。从CompHEP中提取的截面被精确计算。热平均值的相对论公式被使用,并且通过采用特定的积分例程来处理极点和阈值。用FeynHiggsFast计算Higgs质量,用HDECAY计算QCD修正的Higgs宽度.
2002-10-25 hep-ph
Relic density and elastic scattering cross sections of the neutralino in the MSSM with CP-violating phases
研究了具有CP破坏相的最小超对称标准模型(MSSM)中中性伴子残余密度和中性伴子-质子弹性散射截面。考虑到CP偶和CP奇中性希格斯场之间的混合,我们在树的水平上将所有的末态包括到中性伴子对湮灭截面中。结果表明,残余物密度和弹性散射截面随CP破坏相位的变化是显著的。特别是,在中性伴子湮灭截面的主要贡献之间的干扰可以导致相当大的增强的遗迹密度。
2004-09-24 hep-ph
Precise Prediction of the Dark Matter Relic Density within the MSSM
根据最新的普朗克实验结果,暗物质残余物的密度被确定得前所未有的精确。为了减少当前暗物质遗迹密度预测中的理论不确定性,我们计算了对中性伴子(共)湮灭过程的次领先阶SUSY QCD修正,包括库仑增强效应.我们表明,这些修正可以有显着的影响宇宙学上青睐的MSSM参数空间,因此参数研究和全球拟合的普遍兴趣。
2015-10-21 hep-ph
Discovery and Measurement of Sleptons, Binos, and Winos with a Z'
MSSM的扩展可能会显著改变其在LHC的现象学。我们研究了MSSM被一个额外的U(1)规范对称性扩展的情况,该规范对称性在几TeV处自发破缺。通过$pp\to Z' \to \tilde{\ell} \tilde{\ell}^*$过程,slepton的产生截面比MSSM的产生截面增加,因此slepton的发现潜力大大增加。在所产生的衰变$\tilde{\ell} \to \ell + {LSP}$中的味道和电荷信息提供了对LSP的身份的有用处理。借助于附加的运动学约束,我们实现了一种新的方法来测量该通道中所有的超伴体质量。对于具有两个不可见粒子的某些最终状态,可以构造由母粒子质量限定的运动学可观测量。我们演示了如何从一个这样的观察,m_T2的输出,可以成为第二个输入,增加测量的数量,可以使一个单一的衰变链。这里提出的方法代表了一类新的可观测量,可以有更广泛的适用范围。
2007-11-27 hep-ph
The Lightest Higgs Boson and Relic Neutralino in the MSSM with CP Violation
在具有明确CP破坏的标准模型的最小超对称扩展(MSSM)中,在现有加速器极限下,实验上允许最轻的希格斯玻色子H_1的质量在7 GeV} < M_{H_1} < 10 GeV的范围内。在同样的情况下,如果假设高更子质量与通常的大统一理论关系存在偏差,那么最轻的中性伴子(2.9 GeV)也可能是一个可行的暗物质候选者。
2007-10-13 hep-ph
Mixed Bino-Wino-Higgsino Dark Matter in Gauge Messenger Models
在弱标度下几乎简并的bino和wino质量是规范信使模型的一个独特特征。最轻的中性伴子是比诺、维诺和希格西诺的混合物,如果它是最轻的超对称粒子,它就能产生正确数量的暗物质密度。此外,由于超伴子的压缩谱是规范信使模型的典型特征,各种共湮灭和共振区域重叠,并且经常产生正确数量的中性伴子遗迹密度作为几个过程的相互作用。这一特征使得对观测到的暗物质密度的解释对基本参数的敏感性大大降低。我们计算了中性伴子遗迹密度假设热历史,并提出了自旋无关和自旋相关的截面的直接检测。我们还讨论了从B到S伽马和μ子g-2的唯象约束,并将规范信使模型的结果与众所周知的mSUGRA方案的结果进行比较。
2007-04-16 hep-ph
Heavy neutralino relic abundance with Sommerfeld enhancements - a study of pMSSM scenarios
我们提出了一个详细的讨论索末菲增强中性伴子暗物质遗迹丰度计算的几个流行的基准方案在一般MSSM。我们的分析集中在模型与重维诺和希格西诺一样的中性伴子LSP和模型之间插入这两种情况。这项工作是第一个唯象应用的有效场论方法,我们已经开发了在早期的工作,并允许索末菲增强非相对论中性和电荷子共湮灭反应的一般MSSM内的一致性研究,远离纯wino和纯higgsino限制。
2014-11-25 astro-ph.CO hep-ph
Relic densities including Sommerfeld enhancements in the MSSM
我们已经开发了一个通用的形式主义计算索末菲增强(SE)因子的多状态系统的费米子,在所有可能的自旋配置和通用的长程相互作用。我们展示了如何包括这样的SE效应在一个精确的计算的热遗迹密度的WIMP暗物质候选人。我们应用该方法的MSSM和执行的任意组成的中性伴子的遗迹丰度的数值研究,包括SE由于交换的W和Z玻色子,光子和Higgses。我们发现,遗迹密度可以抑制的几个因素在一个seizable区域的参数空间,主要是Wino类中性伴子的质量为几个TeV的,并高达一个数量级接近共振。
2011-03-29 hep-ph
Relic neutralinos in a best-fitted MSSM
我们研究了最小超对称标准模型中所有电弱观测量最近拟合所选参数空间区域中残余中性伴子的性质。我们讨论了这些最有可能的超对称配置的遗迹中性伴子宇宙丰度和直接检测率。我们采用相关的实验界限来约束最佳拟合配置的集合,并讨论了直接搜索遗迹中性伴子的发现潜力。
1996-04-22 astro-ph hep-ph
Looking for a heavy wino LSP in collider and dark matter experiments
我们研究了AMSB和一些弦模型中的Wino LSP的现象。WMAP对DM遗迹密度的限制意味着2.0-2.3 TeV的Wino LSP质量。我们找到了一个可行的签名,这样一个沉重的维诺在CLIC,在其最高的CM能量为5 TeV。人们还期望一个可行的单色$γ$射线信号,从其对湮灭在银河系中心,至少为尖形DM晕配置文件。
2007-04-02 hep-ph
Towards the Final Word on Neutralino Dark Matter
我们提出了一个完整的唯象招股说明书热遗迹中性。包括索末菲增强遗迹丰度和晕湮灭计算,我们获得直接,间接和对撞机发现的前景与质量参数$M_1,M_2,|μ| < 4$ TeV的所有中性子,冻结了所观察到的暗物质丰度,标量超伙伴去耦。大部分遗留的中性伴子部分将通过氙1 T和LZ的直接探测实验以及CTA的间接探测来发现。我们强调指出,只要$M_{1,2} < 4$ TeV的能量足够大,下一代直接探测实验就能发现热遗迹希格斯玻色子。在100 TeV强子对撞机上的带电轨道补充了对遗迹酒鬼的间接搜索。热遗迹bino-winos仍然逃避所有计划的实验,包括消失的带电轨道搜索。然而,它们可以在100 TeV的对撞机上通过压缩电弱子搜索发现,完成对遗迹中性伴子表面的全面覆盖。
2015-10-12 hep-ph
Predicting the neutralino relic density in the MSSM more precisely
暗物质残余密度是一个强有力的观测约束新物理模型,最近的实验进展要求更精确的理论预测。在粒子物理学方面,暗物质粒子(共)湮灭截面的计算有待改进。我们提出了DM@NLO项目,旨在计算包括QCD辐射修正的MSSM中的中性伴子(共)湮灭截面。在本文件中,我们简要回顾了不同的(共)湮没过程的选定结果。然后,我们讨论了通过改变重整化尺度获得的相关理论的不确定性的估计。最后,前景进行了讨论。
2016-09-16 hep-ph
Relic density at one-loop with gauge boson pair production
我们计算了MSSM中对暗物质残余密度有贡献的过程的全部单圈修正(电弱修正和QCD修正),其中LSP是最轻的中性伴子。我们涵盖的情况下,最重要的渠道是那些规范玻色子对生产。这包括一个比诺与一些酒鬼混合物的情况,一个希格西诺和一个酒鬼。在本文中,我们专门的情况下,轻暗物质远低于TeV的规模。这些修正可能对预测产生不可忽视的影响,鉴于目前和今后遗迹密度测量的精度越来越高,应予以考虑。我们的计算是在\SloopS的帮助下进行的,\SloopS是MSSM中单回路过程计算的自动工具。研究了与$\tgb$有关的结果的重整化方案依赖性。
2009-10-23 hep-ph
Full one-loop corrections to the relic density in the MSSM: A few examples
我们显示的影响的电弱,并在一个实例中的QCD,单圈修正的遗迹密度的暗物质在MSSM这是由最轻的中性伴子。我们在这里涵盖了一些最重要的量子湮灭:湮灭成费米子的双类中性伴子,湮灭涉及规范玻色子的情况下,混合中性伴子,中性伴子-stau共同湮灭区和湮灭成底夸克对。这些修正可能很大,鉴于目前和即将提高的遗迹密度测量精度,应予以考虑。我们的计算是可能的,这要归功于一个新开发的自动工具,在MSSM中的任何过程的一个循环计算。我们已经实现了一个完整的壳规范不变重整计划,切换到其他计划的可能性。特别是,我们将报告不同的重新正常化计划对tan β的影响。
2008-03-03 hep-ph
Non-Thermal Production of Wino Dark Matter via the Decay of Long-Lived Particles
我们考虑超对称模型中,中性威诺是最轻的超粒子(LSP),并研究的可能性,非热产生的威诺发挥的作用,暗物质。如果威诺质量小于2.9 TeV,那么威诺的热遗迹密度将小于暗物质目前的质量密度;然而,即使威诺质量较小,如果威诺是由外来粒子衰变产生的非热产物,那么它也可能是暗物质的主要成分。为了详细研究这种可能性,我们进行了一个精确的计算Wino的质量密度产生的外来粒子衰变,考虑到以下影响:(i)带电和中性Winos之间的共湮灭,(ii)Sommerfeld效应对Winos的对湮灭截面。我们考虑几个动机良好的情况下,异国情调的粒子对应于宇宙学模场,引力子,或axino,并讨论这些情况下的威诺LSP的含义。
2013-07-10 hep-ph
Neutralino relic density from ILC measurements in the CPV MSSM
我们讨论了一个特定的MSSM方案与CP阶段的ILC测量,其中最轻的中性伴子是一个很好的候选人暗物质,有效地通过t-通道交换光态湮灭。这些前瞻性的(CP甚至)ILC测量,然后用于拟合的基础模型参数。对撞机根据这个拟合预测中性伴子的残余密度,在95% CL下为0.116<Ω h^2<0.19。奇CP观测值虽然是CP破坏的直接信号,但对进一步限制Ω h ^2没有帮助。与(中)直接探测暗物质和测量电偶极矩的相互作用也进行了讨论。最后,我们对高能对撞机的测量结果进行了评论,以改进对Ω h ^2的预测。
2008-03-18 hep-ph
Explaining PAMELA and WMAP data through Coannihilations in Extended SUGRA with Collider Implications
PAMELA正电子过剩的分析框架内的非通用SUGRA模型与扩展的$U(1)^n$规范对称性在隐藏的部门导致中性伴子暗物质的混合Higgsino-wino LSP或基本上纯的wino主导LSP。的Higgsino-wino LSP可以产生所观察到的PAMELA正电子过剩,并满足遗迹密度的限制,由于近简并的扩展中性伴子部门的LSP质量的质量谱的扩展类模型。WMAP遗迹密度数据和PAMELA数据的同时满意度是通过一个共同湮灭机制($B_{\rm Co}-mechanism$)完成的,并导致在质量范围(180-200)GeV的中性伴子和电荷伴子的预测,以及在碰撞机上可访问的低位sparticles。我们表明,该模型与PAMELA的反质子约束以及EGRET和FERMI-LAT的光子通量数据是一致的。本文还讨论了直接探测暗物质的标量中性伴子质子截面的预测,并分析了这些PAMELA模型在LHC上的特征。结果表明,混合Higgsino-wino LSP模型将可与少至1 fb $^{-1}$的数据,因此是一个主要的候选人发现在低光度运行在LHC。
2009-10-17 astro-ph.HE hep-ph
SUSY Dark Matter in Nonuniversal Gaugino Mass Models
我们讨论了超对称暗物质现象在一些简单的和预测模型的非普适的高根质量在大统一尺度。假设高吉诺质量变换为大统一理论群SU(5)的单重态和非单重态表示之和,人们可以避开LEP约束,进入双暗物质遗迹密度的体湮灭区域。此外,在这个假设下,人们也可以有一个混合的高吉诺-希格西诺暗物质,在参数空间的大部分给出正确的遗迹密度。我们认为在这两种情况下的LHC和暗物质实验的模型预测。最后,我们考虑AMSB模型预测的维诺暗物质,给出正确的遗迹密度TeV规模维诺质量。假设这个维诺暗物质的质量是在第一索末菲共振大约4 TeV,我们可以同时重现正确的遗迹密度以及PAMELA实验观察到的硬正电子谱。
2012-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Mixed Wino Dark Matter: Consequences for Direct, Indirect and Collider Detection
在具有引力介导超对称破缺和高吉诺质量统一的超对称模型中,预测的中性伴子剩余丰度通常超过WMAP合作所规定的严格限制。获得正确的遗迹丰度的一种方法是放弃高吉诺质量普适性,允许混合的维诺-比诺最轻超对称粒子(LSP)。混合维诺暗物质(MWDM)与双暗物质相比,湮灭和散射截面的增强导致直接暗物质探测的速率增强,以及中微子望远镜的间接探测和星系晕中暗物质湮灭产物的探测。对于对撞机实验,MWDM导致最轻的中性伴子之间的质量差减小但显著,因此chi_2^0两体衰变模式通常是闭合的。这意味着双轻子质量边缘--欧洲核子研究中心大型强子对撞机级联衰变重建的起点--应该可以在几乎所有参数空间上访问。在大型强子对撞机上测量m_{\tz_2} - m_{\tz_1}质量间隙,加上在国际直线对撞机(ILC)上测量各种s粒子质量和横截面作为光束偏振的函数,将确定MWDM是宇宙中暗物质的主要成分。
2005-05-26 hep-ph
Improved $(g-2)_μ$ Measurements and Wino/Higgsino Dark Matter
最小超对称标准模型(MSSM)的电弱(EW)部分可以解释各种实验数据。特别地,它可以解释μ子异常磁矩的实验结果与其标准模型(SM)预测之间持续的3-4 σ差异。最轻的超对称粒子(LSP),我们认为是最轻的中性伴子,可以进一步解释所观察到的暗物质(DM)的内容,通过共湮灭与次-LSP(NLSP),同时与直接检测(DD)实验的负面结果一致。关于EW超粒子在LHC的不成功的搜索,由于相对较小的生产截面,MSSM的一个反射光EW扇区与实验数据完全一致。DM遗迹密度可以完全由混合bino/wino LSP解释。在这里,我们把遗迹密度作为一个上限,这打开了wino和higgsino DM的可能性。我们首先分析了中性伴子,电荷子和标量轻子的质量范围与所有实验数据,包括相关的LHC搜索一致。我们发现大约一个上限为~ 600 GeV的LSP和NLSP群众。在第二步中,我们假设费米实验室“MUON G-2”合作运行1的新结果产生了与具有相同中心值的现有实验结果相当的精度。我们分析了运行1数据与现有μ子g-2数据的组合对允许的MSSM参数空间的潜在影响。我们发现,在这种情况下的LSP和NLSP质量的上限大幅减少约100 GeV。我们解释这些上限,鉴于未来的HL-LHC EW搜索以及未来的高能电子-正电子对撞机,如ILC或CLIC。
2021-03-24 hep-ph
Natural Dark Matter from Type I String Theory
我们研究中性伴子暗物质在一个半现实的I型弦模型,其中超对称性破缺产生的F-条款的模场参数化的Goldstino角度,这自动产生非普遍的软第三sfamily和gaugino质量。我们研究了I型弦模型参数空间中暗物质和电弱对称性破缺的微调灵敏度,并将结果与非普适MSSM中的类似分析进行了比较。在I型弦模型中,我们发现中性伴子暗物质可以自然地存在于$\stau$体区、$Z^0$共振区和最大回火的Bino/Wino/Higgsino区,这与非普适MSSM分析的结果一致.我们还发现,在I型弦模型的“良好的回火”的比诺/维诺地区是少微调比在MSSM,而$\stau$共湮灭区表现出显着更高程度的微调比在MSSM。
2006-08-12 hep-ph
Neutralino, axion and axino cold dark matter in minimal, hypercharged and gaugino AMSB
基于反常介导超对称破缺(AMSB)的超对称模型通常会产生一个中性的wino作为WIMP冷暗物质(CDM)的候选者,其热丰度远低于测量值。在这里,我们调查了四个方案,以调和AMSB暗物质与测量丰度:1。由于标量场({ \it e.g}模量)的衰减而产生的非热wino,2.非热wino生产由于衰变的引力子,3。非热wino生产由于重axino衰变,和4。轴子LSP的情况,其中CDM的大部分由轴子和热产生的轴子组成。在情况1和2中,我们期望wino CDM构成整个测量的DM丰度,并且我们调查wino样WIMP的直接和间接检测率。Wino直接探测率可以很大,更重要的是,从下面限定,使得吨级稀有液体探测器应该访问m_{\tz_1} \alt 500 GeV的所有参数空间。通过中微子望远镜和太空宇宙射线探测器的间接wino探测率也很高。在情况3中,DM将由轴子加维诺混合物组成,其确切比例非常依赖于模型。在这种情况下,轴子和类似wino的WIMP都有可能被实验检测到。在案例4中,我们计算出宇宙膨胀后的再加热温度。在这种情况下,没有直接或间接的WIMP信号应该看到,虽然直接检测遗迹轴子可能是可能的。对于每一个DM的情况下,我们显示的最小AMSB模型的结果,以及超荷和gaugino AMSB模型。
2010-06-18 astro-ph.HE 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
Closing in on the Wino LSP via trilepton searches at the LHC
最小超对称标准模型(MSSM)预言的中性伴子暗物质(DM)在大型强子对撞机(LHC)上被采用多种搜索模式进行了探测,其中最主要的一种是三轻子加缺失横动量通道。然而,对这种模式的实验分析主要是为了探测一种类似比诺的DM,这种DM起源于一对最轻的中性伴子和最轻的电荷伴子的衰变,这两种粒子都被认为是类似比诺的。在这项研究中,我们分析了这个三轻子通道如何被调谐为探测葡萄酒样DM。我们注意到,虽然上述的标准生产模式通常会导致一个相对较差的灵敏度为葡萄酒样DM,有区域在MSSM参数空间中的三轻子最终状态的净产量可以大大提高在大型强子对撞机与$\sqrt{s}=14$ TeV。这是通过考虑另一种通道来实现的,葡萄酒样DM本身与较重的chargino相关联的成对生产,以及LHC合作目前采用的运动学切割的优化。特别是,我们发现,削减的横向质量的第三轻子高度抑制两个信号通道,因此应该被丢弃在这个DM方案。我们进行了详细的检测器水平的研究,一些选定的参数空间点,是符合最重要的实验约束,包括最近的直接和间接DM检测设施。我们的分析表明,这两个通道的高度互补性,其组合的意义达到4 $σ$以上的葡萄酒样DM质量约100 GeV,与积分亮度低至100 fb $^{-1}$。
2018-01-28 hep-ph
Relic density of neutralino dark matter in the MSSM with CP violation
计算了存在CP破坏的MSSM中暗物质的残余密度。我们分析了各种方案的中性伴子湮灭:的情况下,一个比诺,比诺-维诺和比诺-希格斯诺LSP,通过希格斯湮灭,以及sfermion coannihilation方案。大的相位效应被发现,一方面是由于在质量的变化,另一方面是由于修改的耦合。特别注意解开的质量和耦合的影响,我们表明,CP阶段的存在下,可以有一个显着的影响中性伴子遗迹丰度。仅仅由于耦合的改变,Ωh^2的典型变化是O(10%~ 100%),但在某些情况下可以达到一个数量级。
2006-04-18 astro-ph hep-ph
micrOMEGAs: A program for calculating the relic density in the MSSM
我们提出了一个计算MSSM中LSP残留密度的代码。所有的树级过程的LSP的湮灭,以及所有可能的coannihilation过程与中性伴子,charginos,slepton,squarks和胶子。我们总共包括了2800多个不计带电共轭态的过程,并精确计算了从CompHEP中提取的截面。热平均值的相对论公式被使用,并且通过采用特定的积分例程来处理极点和阈值。输入参数可以是一般MSSM中的软SUSY参数,也可以是SUGRA模型中的五个参数。与ISASUGRA/ISAJET的链接允许计算MSSM在弱尺度下的参数,用于GUT尺度下的输入。Higgs质量是用FeynHiggsFast计算的。还包括计算g-2和bsgamma的曲线。
2001-12-20 astro-ph hep-ph
$R$-parity Violating Decays of Wino Chargino and Wino Neutralino LSPs and NLSPs at the LHC
在$B-L$ MSSM“杂种优势标准模型“的框架内,分析了Wino电荷伴子和Wino中性伴子LSP的$R$宇称违反衰变.这些LSP对应于统计确定的初始软超对称破缺参数,当使用重整化群方程演化时,导致满足所有唯象要求的有效理论,包括观察到的电弱矢量玻色子和希格斯质量。给出了这些LSP到标准模型粒子的显式衰变通道、解析和数值衰变率以及相关的分支比。这些RPV相互作用的衰变长度进行了讨论。它表明,绝大多数这些衰变是“提示”,虽然一个小的,但可计算的,数字对应于“位移顶点”的各种长度。它表明,对于一个Wino chargino LSP,NLSP是一个质量仅略高于LSP的Wino neutralino-反之亦然。因此,我们表明,威诺电荷伴子和威诺中性伴子LSP/NLSP $R$ -宇称违反衰变应同时观察到的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机。
2019-06-03 hep-ex hep-ph
Heavy Wino-like Neutralino Dark Matter Annihilation into Antiparticles
最轻的中性伴子是一种可行的暗物质候选者。本文研究了利用星系晕中湮灭产生的正电子和反质子间接探测类维诺中性伴子DM。当质量为2 TeV左右时,这是从热遗迹丰度的青睐,非微扰效应显着增强湮没截面成正电子和反质子。我们发现,能量大于100 GeV的正电子和反质子通量可能会变得比预期的背景更大。由于正电子通量对天体物理参数的敏感性较低,因此在即将进行的PAMELA和AMS-02等实验中可能有希望进行探测。我们还发现质量约为2 TeV的类维诺中性伴子DM与HEAT反常是相容的。
2006-03-09 hep-ph
SUSY Dark Matter Direct Detection Prospects based on $(g-2)_μ$
最小超对称标准模型(MSSM)中质量为几百GeV的电弱(EW)部分可以解释各种实验数据,假设最轻的中性伴子是最轻的超对称(SUSY)粒子:由于产生截面较小,大型强子对撞机搜索中没有观察到,暗物质(DM)遗迹丰度(上限)和DM直接探测(DD)极限的结果。这样一个轻EW扇区可以特别解释$(g-2)_μ$的实验结果与其标准模型(SM)预测之间的增强的$4.2\,σ$差异。使用改进的限制$(g-2)_μ$,我们审查的DD实验的未来前景的预测。该分析是针对MSSM中DM的几种不同实现进行的:bino、bino/wino、wino和higgsino DM。我们发现,higgsino,wino和一种类型的bino的情况下,可以涵盖未来的DD实验。混合的bino/wino和另一种类型的bino DM可以达到中微子底部以下的DD截面。在这些情况下,未来的对撞机实验必须覆盖剩余的参数空间。
2022-01-10 hep-ph
Neutralino versus axion/axino cold dark matter in the 19 parameter SUGRA model
在一般的19参数超引力模型(SUGRA-19)中计算了热产生中性伴子冷暗物质的残余丰度。对大统一理论尺度参数的扫描表明,具有类双星中性伴子的模型通常会产生暗物质密度Ω_{\tz_1} h ^2 \sim 1 - 1000,即比测量值高1到4个数量级。使用希格西诺或维诺冷暗物质的模型可以得到正确的遗迹密度,但主要是700 - 1300 GeV的中性伴子质量。混合bino-wino或bino-higgsino CDM的模型,或占主导地位的共湮灭或A-共振湮灭的模型可以产生正确的丰度,但这种情况下是非常难以产生使用一般扫描在大统一理论尺度参数;这是高微调的遗迹丰度在这些情况下的指示。要求m_{\tz_1} \alt 500 GeV(作为一个粗略的自然要求)在测量的CDM丰度处引起参数空间中的最小可能下降。为了比较,我们还扫描了mSUGRA空间与四个自由参数。最后,我们研究了混合轴子/轴子冷暗物质的Peccei-Quinn增广MSSM。在这种情况下,遗迹丰度更自然地与测量值一致。根据我们的累积结果,我们得出结论,未来的轴子搜索应该探测更广泛的轴子质量,更深入的轴子耦合。
2010-09-15 astro-ph.HE hep-ph
Muon $g-2$ and Co-annihilating Dark Matter in the MSSM
我们证明了最近测量的μ子和暗物质的异常磁矩可以同时解释的最小超对称标准模型。暗物质是一种主要的双态物质,通过与slepton或wino的共同湮灭获得剩余的丰度。参数空间中最有趣的区域将由下一代暗物质直接探测实验进行测试。
2021-10-27 hep-ph
Slepton and Neutralino/Chargino Coannihilations in MSSM
在低能有效的标准模型最小超对称扩展(effMSSM)中,我们考虑了中性伴子-中性伴子和中性伴子-电荷伴子/中性伴子共湮灭通道,计算了中性伴子遗迹密度。我们对这些通道进行了比较研究,发现它们都对降低遗迹密度做出了相当大的贡献。由于这些共湮灭过程,一些模型(大多数具有大的中性伴子质量)进入了宇宙学上有趣的遗迹密度区域,但其他模型离开了这个区域。然而,在一般情况下,预测的直接和间接的暗物质检测率没有强烈的影响,这些共湮灭通道的effMSSM。
2002-03-12 hep-ph
Implications of CDMS II result on Higgs sector in the MSSM
我们研究了CDMS-II上两个暗物质候选事件对超对称标准模型中中性伴子暗物质的影响,并结合最近对核子奇异夸克含量的晶格模拟. Higgs交换过程决定了中性伴子与核子的散射速率,并对Bino-Higgsino混合态的中性伴子预言了重希格斯玻色子玻色子的质量.在Wino-Higgsino混合的情况下,Higgs扇区可能不受约束。
2010-02-09 hep-ph
Wino Cold Dark Matter from Anomaly-Mediated SUSY Breaking
在隔离扇区/反常介导超对称破缺框架下讨论了宇宙学模问题。在这个方案中,引力子质量(对应于模质量)自然是10 - 100 TeV,因此模场的寿命可以短于$\sim 1 sec$。因此,宇宙学模场应该在大爆炸核合成开始之前衰减。此外,在反常介导的情况下,最轻的超粒子(LSP)是类维诺中性伴子。虽然大的湮灭截面意味着Wino LSP的热遗迹密度太小,不能成为冷暗物质(CDM)的主要成分,但模衰变可以产生足够丰度的Winos来构成CDM。如果Winos确实是暗物质,从探测的角度来看,这将是非常有利的。如果晕密度由Wino类LSP主导,则Ge探测器中Wino CDM的探测率可以大到$0.1 - 0.01$事件/kg/天,这在未来Ge探测器CDM探测的范围内。此外,在我们的银河系中,Winos的对湮灭产生了一个重要的正电子信号,这应该会在AMS中产生壮观的信号。
1999-06-29 hep-ph
$(g-2)_μ$ and SUSY Dark Matter: Direct Detection and Collider Search Complementarity
最小超对称标准模型(MSSM)中的电弱(EW)部分可以解释各种实验数据。质量为几百GeV的EW粒子由于其小的产生截面而避开了LHC的搜索。这样一个轻EW扇区可以特别解释μ子异常磁矩\gmin 2的实验结果与标准模型(SM)预测之间的增强的$4.2\,σ$差异。最轻的超对称粒子(LSP),假设是最轻的中性伴子,$\tildeχ_1^0$,作为暗物质(DM)的候选者,进一步符合观测到的宇宙DM含量的限制。在这里,次LSP(NLSP)充当共湮灭伙伴,并且在质量上自然接近LSP。这种情况也在很大程度上与直接检测(DD)实验的阴性结果一致。DM遗迹密度可以完全由接近纯的bino或混合bino/wino LSP来解释。另一方面,相对较轻的wino和higgsino DM很容易保持在DM遗迹密度上限以下。利用改进后的$(g-2)_μ$极限,我们探讨了二、二/二、二和高DM分子的LSP和NLSP的质量范围与DM残体密度的相关性。特别是分析未来DM DD实验对这些DM场景的敏感性。我们发现,higgsino,wino和一种类型的bino的情况下,可以涵盖未来的DD实验。混合bino/wino和另一种类型的bino DM可以达到中微子底部以下的DD截面。在这些情况下,我们分析了与(HL-)大型强子对撞机和未来的$e^+e^-$线性对撞机的互补性。我们发现,虽然HL-LHC的前景是有趣的,但不是决定性的…
2021-12-02 hep-ph
Dark matter in the MSSM and its singlet extension
本文简要回顾了宇宙暗物质的超对称解释。最小超对称模型(MSSM)、次最小超对称模型(NMSSM)和近最小超对称模型(nMSSM)中的中性伴子能很好地解释暗物质遗迹密度,但PAMELA的结果在这些流行的模型中很难得到解释。在MSSM的一般单重态扩展中,PAMELA结果和残余密度都可以用类单重态中性伴子来解释。这样的类单重中性伴子湮灭为类单重希格斯玻色子,后者轻到足以主要衰变为μ子或电子,并且通过交换轻CP偶类单重希格斯玻色子玻色子,索末菲效应可以大大增强湮灭截面。在这种情况下,为了满足严格的LEP约束,类SM希格斯玻色子倾向于衰变为单态希格斯对而不是$b\bar b$,因此它将在LHC上给出多μ子信号$h_SM->aa->μ$或$h_{SM}->hh->4 a ->8 μ$。
2010-06-02 astro-ph.HE hep-ph
SUSY Search in Future Collider and Dark Matter Experiments
MSSM中最轻的超粒子预计是Bino,Higgsino或Wino。我们认为暗物质丰度约束这些LSP的最小SUGRA和AMSB模型的情况下。我们讨论了由此产生的对撞机信号的比诺LSP在LHC和希格斯诺和维诺LSP在CLIC。对暗物质实验中的Bino、Higgsino和Wino LSP信号也作了简要的讨论。最后,我们讨论这些LSP的情况下,非最小超对称模型。
2007-07-13 hep-ph
Semi-Annihilating Wino-Like Dark Matter
半湮灭是对称性大于Z_2的暗物质理论的一般特征。我们研究了一个基于Z_4对称暗扇区的模型,暗扇区由标量单态和类“wino”费米子SU(2)_L三态组成。这是规范荷电费米子半湮灭的最小例子。我们研究了索末菲效应在湮灭和半湮灭通道中的相互作用。对遗迹密度的修改允许参数空间的其他禁止区域,并且可以大大削弱间接检测约束。我们进行了参数扫描,发现整个区域的模型包括所有观察到的暗物质是访问当前和计划的直接和间接的搜索。
2015-10-08 hep-ph
Dark matter, extra-terrestrial gamma-rays and the MSSM: a viability study
我们拟合的$γ$-射线过剩从银河系中心(GC)的最小超对称标准模型(MSSM)的参数。除了直接搜寻暗物质的限制之外,还确保了与其他$γ$射线观测的一致性,例如来自矮球状星系的观测。此外,我们预计MSSM暗物质候选者,即最轻的中性伴子,对遗迹密度的贡献不应低于规定的值;否则,它将通过包括一些额外的暗物质源而超过MSSM。在详细扫描参数空间的四种代表性类型的粒子光谱,我们确定的最适合的观测数据。然而,这两个在$χ^2_{min}$和$p$值方面有些不令人满意。在某些情况下,由于直接搜索约束而导致的低$χ^2_{min}$区域的不可接受性对此负责。在其他情况下,观测到的$γ$射线谱的形状使拟合不令人满意。对遗迹密度施加的下限也一直在发挥作用。总的来说,结论是MSSM对于GC $γ$射线与其他宇宙学观测和直接搜索极限的组合不是一个非常令人满意的拟合。
2018-02-26 astro-ph.HE hep-ph
The invisible decay of Higgs boson in the context of a thermal and non-thermal relic in MSSM
在对撞机研究和天体物理实验的背景下,我们在唯象最小超对称标准模型中研究了125 GeV的希格斯玻色子衰变为轻LSP中性伴子。我们考虑的参数空间的轻neutralinos,可以通过不可见的希格斯衰变和希格斯搜索在ILC探测。我们考虑的情况下,轻中性伴子是兼容的所观察到的遗迹密度或热遗迹是过剩的,指向非标准的宇宙学。在前一种情况下,当中性伴子的性质导致剩余物密度不足时,剩余物丰度的正确数量被认为是由额外的DM粒子或非热宇宙学保证的。我们对比这些不同的案例。除了在ILC进行的测量之外,我们还评估了可以进行哪些天体物理测量,这可以为轻中性伴子的性质提供线索。我们发现,一些实验,包括Xenon-nT,PICO-250,LZ结合在ILC对不可见的希格斯宽度的测量可以确定这种中性伴子的性质,以及它的宇宙学意义。此外,我们还指出了潜在的LHC签名,可以在这个区域的参数空间的互补。
2017-03-30 hep-ph
Muon $g-2$ and Dark Matter in the MSSM
我们调查的可能性,这两个暗物质和长期存在的异常磁矩的μ子的差异可能会在MSSM内解释。鉴于直接探测的严格限制,我们认为最有希望的可行方案是通过双-wino或双-slepton共湮灭产生类似双的暗物质。我们发现,下一代直接探测实验和大型强子对撞机的结合将能够探测许多有趣的参数空间,但需要一个未来的高能对撞机来全面探索这种情况。
2018-09-14 hep-ph
Dark Matter in B-L Extended MSSM Models
我们在超对称U(1)_{B-L}模型的背景下分析了暗物质问题。在这个模型中,最轻的中性伴子可以是B-L高真宽波浪号{Z}_{B-L}或额外的Higgsinos宽波浪号{chi}_{1,2}支配的中性伴子。我们计算这些粒子的热遗迹丰度,并表明,不像在MSSM的LSP,他们可以解释所观察到的遗迹丰度与其他唯象约束没有冲突。如果它们是我们的星系晕的一部分,直接探测的前景也进行了讨论。
2009-04-18 hep-ph
A Hybrid Type I + III Inverse Seesaw Mechanism in $U(1)_{R-L}$-symmetric MSSM
该研究在$U(1)_{R-L}$对称MSSM中提出混合I型+III型逆跷跷板机制,通过bino/wino与中微子混合产生轻中微子质量,并给出中介尺度下界及对撞机现象。
2023-11-17 hep-ph
Relic Density Topology as a Discriminatory Tool: A Comparative Analysis of IDM, MSSM, and NMSSM Dark Matter
Institute of Space Technology(空间技术研究所)
本研究通过残余密度拓扑分析,比较IDM、MSSM和NMSSM暗物质模型,发现IDM具有更自然的参数空间,而MSSM和NMSSM则依赖精细调节的共振通道。
2025-12-29 hep-ph
Do astrophysical data disfavour the minimal supersymmetric standard model?
如果最小超对称标准模型(MSSM)是TeV尺度附近唯一的新物理学,它必须解释整个暗物质遗迹密度,否则它将不再是“最小”的。我们使用这个期望获得最好的定量解释银河系中心$γ$射线过剩。从其他天体物理学来源的$γ$射线数据/通量限制也被考虑在内,连同所有实验室的限制。遗迹密度的下限,再加上最新的直接暗物质搜索限制和银河系中心$γ$射线谱的形状,使得MSSM的拟合显得相当差。与间接和直接搜索结果中希格斯玻色子质量的相似拟合进行比较,使人怀疑MSSM不是与暗物质相关的数据的良好解释。
2017-11-24 astro-ph.HE hep-ph
Comparison of coannihilation effects in low-energy MSSM
在低能有效最小超对称扩展标准模型(effMSSM)中计算了中性伴子残余密度。考虑了slepton-neutralino、squark-neutralino和neutralino/chargino-neutralino共湮灭通道。对这些共湮灭进行了比较研究,结果表明它们都对中性伴子遗迹密度的降低作出了相当大的贡献。结果表明,直接暗物质探测率的预测没有强烈的影响,这些共湮灭通道的effMSSM。
2002-08-19 hep-ph
Impact of the LZ Experiment on the DM Phenomenology and Naturalness in the MSSM
该研究以bino主导暗物质为例,结合解析与数值方法分析LZ实验对MSSM暗物质唯象学及自然性的影响,发现最新实验限制恶化了该模型的自然性,共振湮灭区域尤为明显。
2024-06-25 hep-ph
Electroweak resummation of neutralino dark-matter annihilation into high-energy photons
在最小超对称标准模型中,我们考虑了具有$\mathcal{O}$(TeV)质量的中性伴子DM湮灭为高能光子的大电弱Sudakov过程,扩展了以前在最小Wino和Higgsino模型中的工作.我们发现,在1~TeV附近,NLL重反使Higgsino占优的DM的光子产额减少约$20\%$,而在3~TeV附近,NLL重反使具有较大wino混合的中性伴子的光子产额减少约$45\%$.当观测值或排除限被转换为MSSM参数空间约束时,这种相当大的影响是相关的。
2022-11-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining Supersymmetry using the relic density and the Higgs boson
最近的测量普朗克,大型强子对撞机实验,氙100有显着的影响超对称模型和它们的参数。我们首先说明了在mSUGRA平面的约束,然后进行详细的分析,一般MSSM与13个自由参数。使用SFitter,贝叶斯和配置文件Likestival方法的应用和他们的结果进行比较。参数空间中允许的结构主要由暗物质湮灭的不同机制结合轻希格斯质量预测来定义。在mSUGRA中,赝标希格斯漏斗和Stau共湮灭过程仍然避免实验压力。在MSSM STAU共湮灭,轻希格斯漏斗,混合bino-higgsino区域,包括重希格斯漏斗,和一个大的higgsino区域预测正确的遗物密度。体积效应和模型参数的变化影响贝叶斯分析中提取的mSUGRA和MSSM参数区域。
2014-03-31 hep-ph
Probing bino-wino coannihilation dark matter under the neutrino floor at the LHC
在最小超对称标准模型(MSSM)中,双星共湮灭提供了一种可行的方法来容纳观测到的宇宙学暗物质(DM)遗迹密度。然而,这样的情况下,通常预测一个非常小的DM-核子散射截面,是中微子地板下,不能被DM直接检测实验。在这项工作中,我们调查的发现潜力,这bino-wino共湮灭区通过寻找软双轻子事件的过程$pp \to χ^0_2 (\to \ell^+\ell^- χ^0_1) χ^\pm_1+jets$在大型强子对撞机。我们发现在积分亮度光度为${\cal L}=300$ fb $^{-1}$的$2σ$($5σ$)能级上,可以探测到$χ^0_2$的质量约为310(230)GeV.在未来具有3000 fb $^{-1}$光度的HL-LHC中,相应的质量极限可以被推高到430(330)GeV。
2018-06-12 hep-ex hep-ph