Non-Standard Neutrino Spectra From Annihilating Neutralino Dark Matter
本文展示超对称模型BLSSMIS在满足现有实验约束的同时，可产生潜在可观测的非标准中微子能谱，为中微子望远镜间接探测暗物质提供新信号。
2022-11-14 hep-ph
Mono-Z' Signatures in the B-L Supersymmetric Standard Model at the LHC
Orhaneli Türkan-Sait Yılmaz High School（奥尔哈内利图尔坎-萨伊特·耶尔maz高中）；Bursa Technical University（布尔萨理工大学）；Zewail City of Science and Technology（泽维尔科学与技术城）；University of Southampton（南安普顿大学）；Uppsala University（乌普萨拉大学）；Bursa Uludag̃ University（布尔萨乌鲁达格大学）
研究B-L超对称标准模型中LHC的单Z'信号，通过分析轻子衰变和缺失横动量分布，提取与BLSSM-IS暗物质无关的信号。
2026-04-24 hep-ph
Higgs-Flavor Groups, Naturalness, and Dark Matter
在缺乏低能超对称性的情况下，多重弱尺度希格斯二重态需要额外的微调，除非它们形成非阿贝尔对称性的不可约多重态。这种对称性的残余通常会使一些希格斯场保持稳定，从而产生几种不同质量的暗物质粒子。非阿贝尔对称性也通常给出简单的、可检验的质量关系。
2011-05-20 hep-ph
Naturalness in the Dark at the LHC
我们重新审视的双希格斯粒子的情况下，作为一个“黑暗”的解决方案的小层次问题，确定的结构的极小模型及其可行的参数空间，并分析其对撞机的影响。在这个模型中，黑暗的自然性通常会导致隐谷现象。孪生粒子，包括最高的伙伴，都是标准模型中性的，但自然倾向于孪生强相互作用的存在-一种渐近自由力，限制在标准模型QCD尺度之上不远-和希格斯门相互作用。我们表明，综合起来，这些通常会引起希格斯粒子到孪生强子的奇异衰变。在参数空间的很大一部分，某些双子强子有可见的，经常移位的衰变，提供了一个潜在的惊人的LHC签名。我们简要讨论适当的实验搜索策略。
2015-03-23 hep-ph
Neutralino dark matter and naturalness of the electroweak scale
如果弱尺度超对称性（SUSY）要以某种方式解释希格斯玻色子质量的辐射稳定性，那么很可能应该考虑SUSY模型的非最小变体。在宇宙的暗物质是由中性伴子组成的假设下，最近的直接探测实验以及暗物质丰度测量的限制对最小超对称模型的自然性提出了严格的限制。我们表明，即使是非极小模型引入适度解耦的新物理，以解决希格斯玻色子质量问题面临类似的问题，有一个有趣的例外。
2015-10-08 hep-ph
Naturalness and Dark Matter in a Realistic Intersecting D6-Brane Model
我们重新审视了一个三族Pati-Salam模型与一个现实的现象学从相交的D 6-膜在IIA型弦论紧化的$\mathbf{T}^6/(\mathbb{Z}_2 \times \mathbb{Z}_2)$ orientifold，并研究其自然鉴于当前的LHC和暗物质搜索。我们讨论了这种情况下的光谱和现象学特征，要求微调优于1\%。这个要求限制了最轻的中性伴子的质量小于600 GeV。我们观察到，可行的参数空间是严格约束的自然性和一致性的要求与所观察到的暗物质遗迹密度，使其在当前和未来的暗物质搜索是完全可测试的，除非非热生产机制的暗物质是在工作。我们发现，$Z$ -共振，$h$ -共振，$A$ -漏斗和轻stau/stop-neutralino共湮灭的解决方案是一致的，目前的LHC和暗物质的限制，而在我们的模型中排除了“回火”的中性伴子的情况。此外，我们观察到只有Bino，Higgsinos，右手态和停止可以有低于1 TeV的质量。
2017-11-28 hep-ph
Naturalness versus stringy naturalness (with implications for collider and dark matter searches)
弦自然性的概念--如果更多的（现象学上可接受的）真空解导致O_2而不是O_1，则可观测的O_2比O_1更自然--在标准模型（SM）和各种超对称扩展（CMSSM/mSUGRA、高尺度超对称和辐射驱动的自然超对称（RNS））的背景下被检验。从弦论中得到的相当普遍的论证表明，在统计上，真空具有大的软超对称破缺项（可能是温和的）。这些真空必须通过对非标准真空或具有太大的弱标度m（弱）值的真空的人择否决来调和。我们认为，SM，CMSSM和各种高尺度超对称模型都预计是相对罕见的真空中的弦论景观发生。相比之下，模型与TeV规模的软条款，但与m（弱）~100 GeV和随之而来的轻higgsinos（超对称性与辐射驱动的自然）应该更常见的景观。后者的模型有一个统计偏好的m_h~ 125 GeV和强相互作用的超粒子超出目前的LHC的范围。因此，传统自然性倾向于接近弱标度的超粒子，而弦自然性倾向于超粒子重到电弱对称性几乎不被破坏，人们危险地生活在接近真空的地方，有电荷或色破缺极小值，没有电弱破缺或口袋宇宙弱标度值离我们的测量值太远。景观超对称性将如何体现在对撞机和暗物质搜索实验的期望，然后修改通常的概念相比。
2020-07-21 hep-ph
Impact of the Bounds on the Direct Search for Neutralino Dark Matter on Naturalness
在标准模型的最小超对称延拓（MSSM）中，希格斯质量参数$μ$既出现在希格斯玻色子的质量中，也出现在中性伴子的质量矩阵中。因此，电弱微调优选小的$|μ|$值。另一方面，类比诺中性伴子是一个很好的暗物质候选者。我们表明，目前的直接搜索限制，然后施加一个强大的下限$|μ|$，特别是$μ> 0$或如果重希格斯玻色子的MSSM的质量接近其目前的LHC搜索的限制。因此，在MSSM中，微调和中性伴子暗物质之间存在着某种张力。我们还提供了简单的解析表达式，在大多数情况下，密切再现的数值结果。
2021-03-29 hep-ph
LHC and Dark Matter Signals of Improved Naturalness
标准模型的希格斯粒子存在着等级问题，这意味着在大型强子对撞机的作用范围内存在着新的状态。如果希格斯粒子非常重（~500 GeV），那么切断二次发散的状态可能超出了LHC的范围。然而，在这种情况下，精确的电弱数据需要标准模型在电弱尺度上增加新的状态。我们研究了一个非常简单的模型，没有新的有色态，它允许重希格斯粒子，同时与实验保持一致，并产生正确的暗物质丰度。我们调查的可能性，它的发现在大型强子对撞机和未来的暗物质探测实验。
2007-10-29 hep-ph
Dark Matter and EWSB Naturalness in Unified SUSY Models
在约束最小超对称标准模型（CMSSM）和非普适Higgs质量模型（NUHM）两种统一的超对称性假设下，研究了当前和下一代直接探测实验中电弱对称破缺（EWSB）的微调程度与暗物质可解释性之间的关系.注意力被吸引到中性伴子暗物质的遗迹丰度被抑制到宇宙学可行值的机制。在对Amsel、Freese和Sandick（2011）的总结之后，结果被更新以反映当前的限制，包括发现一种与标准模型一致的新粒子--类似希格斯玻色子。我们发现，希格斯质量的~125 GeV不包括我们的参数空间中的最小微调CMSSM点，其余可行的模型可能难以探测与下一代直接暗物质搜索。相对较低的微调和良好的直接检测前景仍然是可能的NUHM方案。
2012-10-29 hep-ph
Supersymmetry with Small mu: Connections between Naturalness, Dark Matter, and (Possibly) Flavor
弱尺度超对称理论经常受到几个自然性问题的困扰：电弱对称性破缺的正确尺度再现问题，暗物质的正确丰度问题，以及味道破坏过程的小速率问题。我们认为，前两个问题指向特定区域的参数空间的模型与弱尺度超对称性：那些与一个小亩长期。这对直接暗物质探测实验有着有趣的意义。我们发现，如果三个质量参数的符号都相等，我们可以得到自旋无关的中性伴核子截面的一个坚实的下界σ。在Gaugino质量满足统一质量关系的情况下，我们得到了σ> 4 × 10^{-46} cm ^2（1 × 10^{-46} cm ^2），用于电弱对称性破缺的微调不劣于10%（5%）。我们还讨论了上述三个问题都与费米子质量等级有关的可能性。如果超对称性破缺和电弱对称性破缺（希格斯场）与具有类似分层结构的物质场耦合，就会发生这种情况。在此框架下，预言了在不久的将来实验中发现μ-> e跃迁过程.
2006-06-11 hep-ph
A Minimal Model for Neutral Naturalness and pseudo-Nambu-Goldstone Dark Matter
我们概述了一个场景，希格斯玻色子和复杂的标量暗物质候选人出现的伪南布-戈德斯通玻色子打破全球$SO(7)$对称性$SO(6)$。我们构造的新颖之处在于，标准模型顶夸克的对称伙伴在一个隐色群下带电，而不是通常的$SU(3)_c$。因此，自发对称性破缺的规模和顶部伙伴的质量可以显着低于有色顶部伙伴。把这些尺度一下子降低，使模型更自然，也减少了希格斯粒子和暗物质之间诱导的非导数耦合。事实上，这种结构的自然实现描述了简单的热WIMP暗物质，它在全球$U(1)_D$对称性下是稳定的。我们将展示如何大型强子对撞机以及当前和下一代的暗物质实验将探索这个框架的最自然的表现。
2020-06-03 hep-ph
Light Dark Matter, Naturalness, and the Radiative Origin of the Electroweak Scale
我们研究经典尺度不变模型中的标准模型希格斯质量项被替换在拉格朗日的希格斯门户耦合到一个复杂的标量场的暗部门。我们专注于模型，弱耦合的四次标量耦合几乎消失在普朗克尺度。暗扇区包含在暗SU（2）x U（1）规范相互作用下带电的费米子和标量。暗规范群的辐射破缺通过希格斯门耦合触发电弱对称性破缺。要求希格斯玻色子玻色子的质量为125.5 GeV，并且希格斯势的稳定性达到普朗克尺度意味着暗规范群的辐射破缺发生在TeV尺度。我们提出了一个特殊的模型，其特点是长程阿贝尔暗力。占主导地位的暗物质成分是中性暗费米子，具有正确的热遗迹丰度，并在未来的直接探测实验中达到。该模型也有较轻的稳定的暗费米子在暗力下带电，对银河系尺度结构有可观察到的影响。对撞机的特征包括一个质量小于250 GeV的暗扇形标量玻色子，它通过与希格斯玻色子玻色子的混合而衰变，并且可以在大型强子对撞机上检测到。希格斯玻色子，以及新的标量，可能有显着的不可见衰变成暗扇区粒子。
2014-08-14 hep-ph
Naturalness of electroweak physics within minimal supergravity
低能超对称性的动机是它被用作解决电弱尺度的层次问题。在用自然性参数激发了这个模型之后，有必要检查实验允许的参数空间是否允许实现具有低微调的模型。本论文的研究范围是在最小超引力模型中研究电弱物理的自然性。应用最新的实验约束条件，并对参数空间的扫描进行定量评估。电弱标度的微调进行了评估，在2圈的顺序，和中性伴子暗物质热遗迹能量密度的微调也被确定。参数空间的自然区域被确定和相关的现象学相关的检测讨论。自然度的限制也被发现的参数空间和频谱。当忽略暗物质约束时，发现的最小微调是9分之1，当满足暗物质约束时，发现的最小微调是15分之1。对于这两种情况下，最小的微调被发现为希格斯粒子质量为115 GeV，无论希格斯粒子质量约束是否适用。最自然的光谱包括轻的超伴费米子和重的超伴标量。最小的超重力目前仍然是可行的自然和自然实现可能会发现在未来几年内。
2011-07-24 hep-ph
Naturalness, dark matter, and the muon anomalous magnetic moment in supersymmetric extensions of the standard model with a pseudo-Dirac gluino
本文研究了含赝狄拉克胶子的超对称标准模型中的自然性、暗物质和μ子反常磁矩，并从混合超对称项破缺（SUSY）中得到了$F-$和$D-$项破缺.为了获得观测到的暗物质遗迹密度并解释μ子异常磁矩，我们发现由于LUX和PANDAX实验的强约束，低能微调措施大于30。因此，为了研究天然PDGSSM，我们考虑了多组分暗物质，然后最轻的超对称粒子（LSP）中性伴子的残余密度小于正确的值。我们将模型分为六类：（i）A类是一般情况，它具有较小的低能微调测度，可以解释μ子的反常磁矩;（ii）B类是LSP中性伴和光态共湮灭;（iii）C类是Higgs漏斗;（iv）D类是Higgsino LSP;（v）E类是光态共湮灭和Higgsino LSP;（vi）具有Higgs漏斗和Higgsino LSP的情况F。我们对这些事例进行了详细的研究，结果表明，我们的模型是自然的，与LUX和PANDAX实验是一致的，并解释了μ子反常磁矩。特别是，所有这些情况下，除了stau共湮灭，甚至可以有低能量微调措施约10。
2018-01-06 hep-ph
Higgs Naturalness and Dark Matter Stability by Scale Invariance
利用尺度不变性（SI）扩展标准模型（SM）的时空对称性可以解决希格斯粒子的自然性问题。在这篇文章中，我们试图将偶然的暗物质（DM）嵌入到SISM中，要求保护DM稳定性的对称性是偶然的，而不是人为的。在这个框架下，如果轻的类SM希格斯玻色子玻色子是SI自发破缺的假Goldstone玻色子，我们甚至可以把模型简化为两个希格斯二重态加一个实的单重态：单重态是DM候选，额外的希格斯二重态通过Coleman-Weinberg机制触发电弱对称性破缺;而且，它主导DM动力学。我们用Gillard-Weinberg方法研究了SI的自发破缺，发现在弱标度附近，第二对二重态应该获得真空期望值。此外，除了一个轻CP奇希格斯玻色子玻色子外，它的组成部分应该获得380 GeV左右的质量。基于这些特点，我们探索可行的方法来实现正确的遗迹密度DM，面临着严格的限制，从直接检测DM。例如，DM在类SM的希格斯玻色子玻色子极点附近湮灭为$b\bar b$，或者湮灭为一对CP奇的希格斯玻色子玻色子，其质量高于该极点。
2015-08-07 hep-ph
Naturalness of MSSM dark matter
目前已有大量文献研究超对称情形下的电弱微调问题，但对暗物质微调问题的研究较少，应将暗物质微调问题与电弱微调问题结合起来研究。在本文中，我们研究这个问题，尽可能，详尽和严格的方式。我们考虑了MSSM框架，假设LSP是最轻的中性伴子（$χ_1^0$），并探索了$χ_1^0$质量和组成的各种可能性，以及早期宇宙中DM粒子湮灭的不同机制（均匀的中性伴子、漏斗和共湮灭场景）。我们还讨论了微调的统计意义，以及如何计算DM丰度，并结合EW微调。结果是非常稳健的和独立于模型的，并且相对于其他情况（例如纯wino情况），有利于某些情况（例如当$M_{χ_1^0}$不太接近$m_h/2$时的h-漏斗）。这些功能应考虑到当一个探索“自然超对称”的情况下，他们可能的签名在大型强子对撞机和DM检测实验。
2016-08-30 hep-ph
WIMPs and Un-Naturalness
WIMP“奇迹”表明了一个新的物理阈值，范围从弱尺度到几十TeV。因此，在许多旨在解决层次问题的理论中，获得正确的暗物质密度可能需要对弱标度进行一定程度的调整，这暗示了WIMP暗物质和非自然性之间可能存在联系。我们指出，暗物质的直接检测是一个非常有效的探测这些非自然的模型，现有的数据已经提供了重要的线索，相关的WIMP的性质。我们提出了一个独立的模型，相对论分析的签名的规范单暗物质候选人的任意自旋，并讨论了目前的实验范围从LUX和XENON 100。对于复杂的WIMP，暗物质直接探测是对电弱精确测试的补充，如果暗物质有自旋，甚至可以与味道限制竞争。与未来的研究特别相关的是与希格斯质量算符的耦合，如果电弱标度被精细调整，那么希格斯质量算符的耦合预计会很大。护理致力于RG演变的有效拉格朗日。我们发现，CP偶标量耦合到粲夸克的增强了约20%相比，单圈估计。当被推到非自然的状态时，扭曲的额外维度--不管有没有保管对称性--都成为关于味道、希格斯质量和暗物质的有吸引力的理论。WIMP的论点基本上设定了一个不自然的上限，而直接探测实验选择标量或真实粒子作为最引人注目的暗物质候选者。
2014-09-29 hep-ph
On Naturalness of the MSSM and NMSSM
使用自底向上的方法，我们考虑MSSM和NMSSM中的自然性。假设光停止，LHC的胶子搜索意味着两个模型的微调程度都小于2.5%。认真考虑LHC对类SM希格斯玻色子质量m_h \sim 125 GeV的暗示，我们发现自然性将有利于NMSSM。我们在NMSSM中研究了几种情形下的希格斯玻色子质量：（1）大λ和双单态希格斯玻色子混合效应向上推或向下拉m_h。前一种情况很容易给出希格斯玻色子玻色子衰变的双光子过剩，而后一种情况则不能。然而，我们指出，前一种情况下有一个新的大微调有关的强λ-RGE运行效应和真空稳定性。(2)当λ较小时，混合效应使m_h向上移动.自然状态变得更差，并且不能获得显著的双光子过量。在这些情况下，最轻的超对称粒子（LSP）作为暗物质的候选者是强烈不赞成的氙100实验。即使LSP可以成为一个可行的暗物质候选者，也确实存在微调。上述自然度评价是基于超对称破缺的高中介尺度，而对于低中介尺度，微调可以提高约一个数量级。
2012-11-06 hep-ph
Dark Matter in B-L Supersymmetric Standard Model with Inverse Seesaw
我们发现，$B-L$超对称标准模型与逆跷跷板（BLSSMIS）提供了新的暗物质（DM）的候选人（最轻的右手sneutrino和最轻的$B-L$ neutralino）的订单数百GeV的质量，而大多数其他超对称谱可以是相当重，符合目前的大型强子对撞机（LHC）的限制。我们强调，热遗迹丰度和直接检测实验通过遗迹中性伴子与核散射施加严格的限制$B-L$中性伴子。这些约束可以满足的参数空间中的几个点，$B-L$最轻的中性伴子是希格西诺类，这不能解释所观察到的银河系中心（GC）的γ射线过剩测量费米-LAT。本文分析了最轻的右手中微子DM。我们表明，对于一个广泛的区域的参数空间的最轻的右手sneutrino，与质量之间的80 GeV和1.2 TeV，可以满足的限制的遗迹丰度和散射交叉与核。我们还表明，质量为${\cal O}(100)$ GeV的最轻右手超中微子可以解释观察到的GC γ射线结果。
2017-01-16 hep-ph
Naturalness and stability of the generalized Chaplygin gas in the seesaw cosmon scenario
跷跷板机制是基于质量尺度$ξ$和无量纲尺度$s$可以微调，以便通过宇宙子类型的运动方程（跷跷板宇宙子方程）来控制活跃和不育中微子的动力学。这使得无菌中微子成为暗物质的候选者。在这种情况下，活动和不育中微子的动力学质量和能量密度可以一致地嵌入到广义查拉金气体（GCG），统一的暗扇区模型。此外，暗物质与暗能量的磁耦合允许（活性）质量变化中微子（MaVaN）分量与暗扇区的自然解耦。因此，MaVaN变成了次要效果。通过尺度参数，$ξ$和$s$，所提出的方案允许三个不同的框架之间的收敛：宇宙子方案，质量产生的跷跷板机制和GCG模型。结果表明，微扰的状态方程与GCG背景宇宙学的状态方程完全一致，从而保持了GCG背景宇宙学的所有结果，并被活动中微子平滑地修正。在跷跷板关系的约束下，证明了质量变化机制对线性微扰的稳定性起作用，并间接地与晚时宇宙学加速度有关。
2010-04-05 hep-ph
Physical Naturalness and Dynamical Breaking of Classical Scale Invariance
我们提出了一个封闭的黑暗部门，黑暗的彩色，通过希格斯门与标准模型沟通的模型。在这个模型中，电弱对称性破缺和暗物质有着共同的起源，电弱尺度是动态产生的。我们提出这一模型的动机是缺乏从最近的大型强子对撞机数据中发现新物理的证据。虽然结论在这一点上还远未确定，但缺乏证据可能表明，在电弱尺度下不存在任何机制来稳定希格斯粒子的质量，使其不受紫外物理学的辐射修正。对于这种令人困惑的情况，通常的反应是得出这样的结论：稳定的新物理学要么是偶然地隐藏起来的，要么是在目前无法获得的能量下出现的，这样自然界确实是微调的。为了重新审视导致这种二分法的争论，我们回顾了有效场论中的自然性概念，特别讨论了与不同能量尺度有关的二次发散的作用。这使我们建议经典的尺度不变性作为模型建立的指导方针，这意味着明确的质量尺度是缺席的基础理论。
2014-05-05 hep-ph
Split Supersymmetry
应用于宇宙学常数的自然性判据意味着新物理学的阈值为10^-3 eV。要么自然准则失败，或者这个阈值不影响更高能量下的粒子动力学。有人认为，希格斯粒子的自然性问题可能会遵循同样的命运。我们调查这种可能性，放弃层次问题，我们使用统一和暗物质作为唯一的指导原则。Arkani-Hamed和Dimopoulos最近提出的模型是一个非常有趣的选择。我们详细地研究它，分析它的结构，以及获得统一和暗物质的条件。
2004-07-23 hep-ph
Improved Naturalness with a Heavy Higgs: An Alternative Road to LHC Physics
希格斯质量的二次发散可能会被偶然地或通过一些新粒子的交换而抵消。或者，它对自然性的影响可以通过提高希格斯质量来减弱，这需要将标准模型改变到低于其自然截止值。我们详细展示了如何实现这一点，同时保持微扰性和一致性的电弱精度测试，通过扩展标准模型，包括第二个希格斯偶既没有一个vev也没有耦合到夸克和轻子。这个惰性双态模型在1.5 TeV以下的所有能量下产生了电弱物理的微扰和完全自然的描述。产生惰性双重态的离散对称性是未破缺的，因此暗物质可能是由中性惰性希格斯玻色子玻色子组成的，它们可能在LEP2时逃脱了检测。对大型强子对撞机上缺少横向能量的多轻子事件和直接探测暗物质给出了预测。
2006-07-24 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
A review of naturalness and dark matter prediction for the Higgs mass in MSSM and beyond
在双圈超前对数近似下，根据电弱尺度最小微调（Delta）的自然性要求和暗物质的一致性，在约束MSSM（CMSSM）框架下，对最轻Higgs质量（mh）的预测进行了评述.结果，希格斯粒子的质量被预测为刚好高于LEP 2的束缚，m_h=115.9 \pm 2 GeV，对应于最小的Delta=17.8，这个值是从与电弱和WMAP（3σ）约束的一致性中得到的，但没有LEP 2的束缚。由于量子修正（主要是对高于LEP 2界限的m_h的QCD修正），Delta在上述m_h值的两侧以指数方式增长\approx，这强调了这个预测的相关性。如果m_h>121（126）GeV，则CMSSM无法容纳，除非我们接受比Delta>100（1000）更差的微调成本。我们回顾了在MSSM Higgs扇区之外添加新物理的情况下，上述对m_h和Delta的预测是如何变化的，这些物理由d=5和d=6的有效算子参数化。对于d=5的算子，可以获得m_h \leq 130 GeV的值，Δ <10。发现d=6的每个算符对Delta<100的点的m_h值的超对称修正的大小很小，当M=8 TeV时只有几个（<4）GeV，这里M是新物理的尺度。尺度M每增加（减少）1 TeV，该值就减少（增加）大约1GeV。这些结果的阿特拉斯/CMS超对称排斥限制的关系，连同它们的影响CMSSM地区的最低微调。
2011-11-23 hep-ph
The Dark Side of Electroweak Naturalness Beyond the MSSM
弱尺度超对称（SUSY）仍然是希格斯场辐射稳定性的主要解释。然而，对希格斯玻色子质量的自然解释强烈支持最小超对称标准模型（MSSM）的扩展。一个合理的选择是引入一个新的超对称扇区耦合到MSSM希格斯场，其相关状态解决了第三代夸克质量和弱标度之间的小层次问题。超对称性也容纳了一个弱相互作用的冷暗物质（DM）候选者的形式稳定的中性伴子。在最低限度的实现中，直接DM搜索到目前为止的空结果以及DM遗迹丰度约束引入了与SUSY小层次问题导致的微调一样严重的微调水平。我们分析了新的超对称性部门参数重于最小的超对称性频谱，旨在增加希格斯玻色子质量的一般影响，在这个小中性子DM问题。我们专注于超对称算符的最小标度维数的有效场论的描述，修改希格斯和DM部门的相关方式。在这个框架内，我们表明，最近的空结果的LUX实验意味着树级微调的gaugino DM的参数至少比MSSM的几倍。Higgsino DM的遗迹丰度是通过热冻结机制产生的，除非DM低于弱玻色子对产生阈值，否则它也会受到严重的微调。正如在MSSM中一样，温和的高吉诺-希格斯诺DM被目前的直接检测结果强烈反对。
2014-12-19 hep-ph
Stop-mass prediction in naturalness scenarios within MSSM-25
最小超对称标准模型（MSSM）现象学的“自上而下”方法提供了自然停止质量的模型依赖性指示。该方法是基于对超临界破坏能量尺度和参数简并的特定假设。为了确定强大的预测，我们更新停止质量预测内的MSSM与25个参数（MSSM-25），包括电弱微调为“自然数据”的贝叶斯拟合参数的实验数据。近似先验独立的结果表明，强加的自然性，在这里采取的意思是25%至100%的微调，预测1-2 TeV停止质量。中性伴子-质子截面的后验分布表明，随着未来探测设施的升级，探测相关中性伴子冷暗物质（CDM）的前景更好。
2014-10-11 hep-ph
Naturalness redux
自然性的概念，正如最初设想的那样，仅仅指的是引入更重的态所引起的希格斯玻色子玻色子质量的有限重整化。在这方面，当新的大质量态与希格斯场耦合时，自然性仍然是建立标准模型之外的模型的一个强有力的启发性原则。最令人信服的例子是中微子质量的产生。在本文中，我们面对这个问题，从一个新的角度。负责跷跷板机制的右手扇区--在电弱标度以上引入了一个大的能量阈值--被制成超对称以符合自然性，而标准模型保持不变和非超对称。自然性要求所需的抵消只在两个环处发生，从而提供了将右手中微子质量尺度增加到比自然性所允许的通常值高出一个数量级的可能性。如果标准模型的弱玻色子部分也是超对称的，那么抵消在三个环处破裂，新物理学的规模可以进一步提高。在I型跷跷板中，这种实现方式提供了自然的右手中微子质量，同时大到足以引起重子生成（通过瘦生）。该模型包含了一个暗物质候选者和轻子部分独特的新物理。
2015-07-13 hep-ph
Minimal Signatures of Naturalness
我们研究的自然性问题，使用模型独立的自下而上的方法，考虑模型，只有相互作用项需要取消希格斯二次发散。如果二次发散被希格斯场的线性项所抵消，那么对撞机现象就被当前的电弱子和第四代搜索所覆盖。如果希格斯场的二次发散被双线性项抵消，那么信号就高度依赖于新粒子的量子数。精确的希格斯测量可以揭示新粒子的存在，无论是vevs或标准模型电荷。如果新粒子是标量暗物质候选者，它们的直接和间接探测特征将高度相关，并在氙100和费米的范围内。对其中一个实验的观察意味着对另一个实验的观察。如果新粒子与较轻的状态混合，也可以出现可观测的LHC衰变通道。这个衰变通道只涉及希格斯玻色子玻色子，而不涉及规范玻色子。对这种衰变的观测将提供新粒子与自然性问题有关的证据。
2014-01-09 hep-ph
Anomaly mediated SUSY breaking model retrofitted for naturalness
异常介导的超对称破缺（AMSB）模型似乎变得越来越不可信，由于1。难以产生希格斯质量m（h）~125 GeV，2。典型的非自然超粒子谱，其特征在于大的超电势μ项和3.一个像葡萄酒一样的最轻超对称粒子（LSP）作为暗物质的可能性现在似乎被排除了。在本文中，我们提出了一些小的修改，解决这三个问题的范式模型。而不是添加一个通用的散装标量质量，以避免快子slepton，我们添加不同的希格斯和物质标量软质量，然后允许轻希格斯。为了与实测的Higgs质量相一致，我们还加入了体三线性软项。随后的自然广义AMSB（nAMSB）模型，然后有一组轻希格斯玻色子的质量附近的弱标度m（W，Z，h）~100 GeV的自然所需的，而winos填充几百GeV的范围和胶子和squarks占据多TeV的范围。对于LHC的搜索，维诺对的产生，然后衰变到相同符号的diboson签名通道提供了极好的前景，发现在高光度LHC随着higgsino对生产导致软双轻子加喷（s）+MET。一台线性e^+e^-对撞机在高于希格西诺对产生阈值的情况下运行，应该能够将AMSB的高吉诺谱与统一或海市蜃楼统一的情形区分开来。暗物质被认为是一种类似希格斯诺的弱相互作用粒子和轴子的混合物。
2018-01-29 hep-ph
Prospects for Beyond the Standard Model Physics at the Start of the LHC13 era
随着希格斯玻色子的发现和超对称粒子的有力证实，再加上新粒子的不出现，导致了明显的自然性危机。我们认为，危机源于对微调的高估。一个适当的评估自然超对称性导致轻希格斯玻色子与质量mu~ 100-300 GeV，而其他sparticles可能居住在多TeV的范围内，几乎没有成本的自然性。在LHC 13中可能会出现一些特殊的特征，如在胶子对事件中的双轻子质量边和来自维诺对的同号双玻色子。\sqrt{s} >2 μ的ILC将在MSSM中进行自然性的确定性测试。QCD扇区的自然性要求轴子导致混合轴子-WIMP暗物质。电弱自然性与产生μ ~ f_a^2/M_P参数的类DFSZ超对称轴子扇区之间有着深刻的联系。最终，我们期望在吨级DM探测器上探测到类似希格斯诺的WIMP，并在ADMX上探测到DFSZ型轴子。
2015-11-16 hep-ph
Dynamical generation of the weak and Dark Matter scale
假设自然应修改忽略二次发散，我们提出了一个简单的扩展的标准模型的弱规模动态生成的自动稳定的向量。将其识别为热暗物质，该模型具有一个自由参数。它预言了一个额外的标量，可在对撞机上检测到，它触发了一阶暗/电弱宇宙学相变，产生了引力波。真空的稳定性符合普朗克尺度。
2013-06-10 hep-ph
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
Quantum corrections as a Bound for Detecting Self-Interacting Ultralight Dark Matter
Jungwon University（中远大学）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
研究超轻暗物质与标准模型粒子相互作用对其有效自相互作用耦合常数的影响，发现单圈量子修正会使常数大幅增加且受宇宙学观测限制，强调探测中考虑量子修正的重要性。
2026-09-22 astro-ph.CO hep-ph
Improving naturalness in Gauge Mediation with non-unified messenger sectors
我们研究规范介导的超对称性破缺的模型与信使，不属于大统一规范群的完整表示。我们表明，某些设置的特点是沉重的Wino可以大大提高与统一的信使，如最小的规范调解模型的微调。典型的低调谐模型具有多TeV超粒子的特征，除了希格斯诺和可能的比诺和右手slepton。因此，在我们的框架中，LHC超对称性信号的缺乏是微不足道的。另一方面，在LHC上测试这些模型将具有挑战性。我们最后表明，引力子可以是一个一致的候选人冷暗物质，提供了一个相当低的再加热温度，如果宇宙的标准热历史假设。
2016-05-23 hep-ph
A model for dark matter, naturalness and a complete gauge unification
我们认为暗物质在一个最小的扩展标准模型（SM）打破电弱对称性动态，并导致一个完整的统一的SM和人工色耦合常数。统一尺度被确定为$M_{\rm U} \approx 2.2 \times 10^{15}$ GeV和统一耦合$α_{\rm U} \approx 0.0304$。此外，统一强烈表明，该模型的人工色部门必须成为强大的${\cal O}$（TeV）的规模。该模型还包含一个严格约束的部门的混合中性场稳定的离散对称性。我们发现这些状态中最轻的可以是DM，其质量在$m_{\rm DM} \approx 30-800$ GeV范围内。我们找到了一个大的参数集，满足所有可用的约束条件，从对撞机和暗物质搜索实验。然而，大多数可用的参数空间是在下一代DM搜索实验的范围内。该模型也是敏感的，在测量中的精密电弱参数的适度改善。
2015-08-12 astro-ph.CO hep-ph
Naturalness, Supersymmetry and Implications for LHC and Dark Matter
研究表明，辐射电弱对称破缺的双曲分支包含三个区域：焦点、焦点曲线和焦点面。此外，示出了焦点位于焦点曲线的边界上。这些聚焦区域允许小的$μ$，而标量质量可以变大并且可以位于几TeV区域中。结果表明，对于mSUGRA模型，目前的LHC-7约束耗尽的焦点区域，而区域上的焦点曲线和焦点表面基本上保持不变。简要讨论了LHC对位于焦线上的模型的影响，以及暗物质对焦点、焦线和焦面的约束的影响。
2011-11-19 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A modified naturalness principle and its experimental tests
受LHC结果的启发，我们通过忽略不可计算的幂次发散来修改通常的自然性标准。标准模型满足其参数测量值的修正准则（“有限自然”）。由观测（暗物质，中微子质量，强CP问题，真空不稳定性，通货膨胀）激发的SM扩展满足有限的自然在其参数空间的特殊范围内，这往往意味着低于几个TeV的新粒子。有限自然界比通常的自然界弱，因为任何新的粒子与SM规范相互作用给出了一个有限的贡献，希格斯质量在两个圈的顺序。
2014-04-29 hep-ph hep-th
Higgsino Dark Matter in a Non-Standard History of the Universe
轻的希格西诺是自然界的宠儿，而作为暗物质的候选者，它的丰度通常不足。我们考虑了在一个非标准的宇宙历史中，由一个初始真空位移的标量场引起的希格西诺产生。我们发现，如果由标量衰变引起的再加热温度适当，轻希格西诺可以提供正确的暗物质遗迹丰度。另一方面，亚TeV的希格西诺暗物质一旦被观测到，将是宇宙非标准热历史的强烈暗示。
2019-10-02 hep-ph
Natural Dark Matter from an Unnatural Higgs Boson and New Colored Particles at the TeV Scale
暗物质的热遗迹丰度激发了新的电弱尺度粒子的存在，与自然性因素无关。然而，大多数非自然的暗物质模型并不能确保SU（3）_C下带电的新粒子的存在，导致LHC现象学的挑战。在这里，我们提出了一类模型与标量电弱双重暗物质，需要在TeV尺度的彩色粒子主机。在这些模型中，希格斯玻色子显然是微调，但暗物质二重态保持轻，没有任何额外的微调。
2007-05-11 hep-ph
A cosmological case study of a tower of warm dark matter states: $N$naturalness
本文以 $N$naturalness 为案例，分析多重温暗物质态塔对 CMB 与 LSS 的渐进抑制，并利用 Planck 2018、弱透镜和 Lyman-$α$ 数据给出参数约束。
2024-10-25 astro-ph.CO hep-ph
Low-mass neutralino dark matter in supergravity scenarios: phenomenology and naturalness
大型强子对撞机和暗物质（DM）搜索的最新实验结果表明，超对称理论所允许的参数空间受到强烈的约简。这些界限对于需要轻DM颗粒的场景尤其具有约束力。以往的研究表明，当最小超对称标准模型（MSSM）的低能谱具有轻的轻中微子特征时，轻中性伴子DM仍然是可行的，在这种情况下，残余密度约束可以满足。有鉴于此，我们研究了轻中性伴子在MSSM中作为DM候选者的可行性，参数定义在大统一尺度。为了避免严格的实验约束，我们分析了高吉诺和标量的软超对称破缺参数中非普适性的最佳选择。我们表明，轻的中性子，质量低至25 GeV，是可行的超重力的情况下，如果在高能量的高的质量参数是非常非普适的，而标量质量可以保持相同的顺序。这些情况通常预测质子和中子的中性伴子的截面非常小，因此对于直接探测实验来说非常具有挑战性。然而，在大型强子对撞机上可能探测到的晕子和电子，以及在矮球状星系中中性伴子湮灭的伽马射线信号的假设发现，可能会为这种解决方案提供线索。最后，我们研究了这些场景的自然性，考虑到所有潜在的调优源。除了电弱微调，我们已经发现，调整复制正确的DM遗迹丰度和匹配测量的希格斯质量也可以是重要的估计时，总的自然程度。
2017-05-03 astro-ph.CO hep-ph
Flavored Dark Matter and R-Parity Violation
最小味破坏提供了一个替代的对称性理论基础R-宇称守恒的抑制质子衰变的超对称扩展的标准模型。这些理论的自然性通常比R宇称守恒模型受到LHC搜索的压力要小。如果暗物质带有味量子数，味对称性也可以保证它的稳定性。在MFV超对称理论框架下，我们讨论了超对称味暗物质（SFDM）模型的一般特征。提出了一个顶味暗物质的简单模型。如果暗物质是热遗迹，那么模型的几乎整个参数空间都可以通过即将到来的直接探测和大型强子对撞机搜索进行测试。
2013-09-17 hep-ph
Yukawa Unification and the Superpartner Mass Scale
超对称性的自然性（SUSY）受到越来越严格的LHC约束的围攻，但自然的电弱对称性破缺仍然是实验范围内超伴体质量的最强大动力。如果自然性是错误的标准，那么是什么决定了超级伴侣的质量尺度？我们通过（1）规范耦合统一，（2）暗物质，（3）精确的b-τ汤川统一来激发超对称性。我们表明，对于LSP是一个bino-Higgsino混合物，这三个要求导致一个上限的停止和sbottom质量在几个TeV制度，因为阈值校正的超伙伴规模的底部质量需要有一个特定的大小。对于t-b-tau统一所需的tan β约为50的情况，当A_t具有与胶子质量相反的符号时，停止必须小于2.8 TeV，这是重整化群标度所支持的。对于较低的tan β值，顶部和底部方形必须更轻。汤川统一加上暗物质意味着，在升级到14（或13）TeV之后，超伴子很可能在LHC的范围内，而不考虑任何自然性。我们提出了一个模型无关的，自下而上的分析的超对称性参数空间，同时符合汤川统一和提示为m_h = 125 GeV。我们研究的味道和暗物质现象，伴随着汤川统一。参数空间的大部分预测B_s到mu^+ mu^-的分支分数将被观察到显著低于SM值。
2012-06-22 hep-ph
Probing EWSB Naturalness in Unified SUSY Models with Dark Matter
我们已经研究了电弱对称性破缺（EWSB）微调的背景下，两个统一的超对称性的情况下：约束最小超对称模型（CMSSM）和模型与非通用希格斯质量（NUHM），在目前和即将到来的直接检测暗物质实验。我们考虑的模型，满足单侧约束的遗迹密度的中性伴，$Ω_χ h^2 < 0.12$，也满足的子集，其中的遗迹密度是在2西格玛最佳拟合的WMAP 7 + BAO + H 0数据的双侧约束。我们发现，目前的直接探测搜索暗物质探测参数空间的最小微调区域，或相当于那些最低的希格斯质量参数$μ$，并将倾向于探测越来越多的微调模型，虽然这一趋势在CMSSM比在NUHM更明显。此外，我们研究了几个子集的模型点，按共同的质量层次分类; $M_{χ_0} \sim M_{χ^\pm}, M_{χ_0} \sim M_{\stau}, M_{χ_0} \sim M_{\stop_1}$，轻和重的希格斯极，以及任何其他模型分类为“其他”;这些质量层次的相关性是他们的连接到首选的中性伴子湮灭通道，确定遗迹丰度。对于这些模型的每个子集，我们研究了当前和下一代直接检测实验中的微调和可扩展性程度。
2011-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Twin Higgs WIMP Dark Matter
在双希格斯（TH）理论的背景下，在LHC的自然性问题得到解决的暗物质（DM）没有物质不对称性的研究。它们拥有一个与标准模型（SM）相关的双扇区，通过（破缺的）$\mathbb{Z}_2$对称性，并通过特定的希格斯门与SM相互作用。我们专注于TH机制的最小实现，兄弟双希格斯，只有一个单一的一代双夸克和轻子，和$SU(3)'\times SU(2)'$规范群。我们表明，各种自然的双WIMP DM候选人是存在的（直接联系到弱标度的自然性），最简单和最有吸引力的是$τ^\prime$轻子与质量$m_{τ^\prime} > m_{\rm Higgs}/2$，虽然自旋1 $W^{\prime\pm}$ DM和多组分DM也是可能的（双子重子是强烈不利的调谐）。我们考虑详细的动态可能（Meta）稳定胶球的孪生部门，孪生QCD相变的性质，和可能的新贡献的相对论自由度的数量$ΔN_{\rm eff}$。直接检测信号低于目前的界限，但在不久的将来的实验中可以访问。间接探测现象学是丰富的，需要详细研究孪生强子化和分裂为孪生胶球和夸克偶素，以及它们随后衰变为SM，以及可能的轻孪生扇形态。
2015-10-02 hep-ph
Impact of Fermionic Electroweak Multiplet Dark Matter on Vacuum Stability with One-loop Matching
利用双圈重整化群方程和单圈匹配条件研究了费米子电弱多重态暗物质模型对电弱真空稳定性的影响。与单循环RGE和树级匹配条件相比，这样的处理对于获得可靠的结论至关重要。此外，我们发现，到普朗克尺度的微扰性的要求将给强大的和几乎质量无关的约束汤川耦合在黑暗的部门。我们还评估这些模型通过希格斯质量微调问题的有限自然的想法。
2019-03-19 hep-ph
Leptogenesis scenarios for natural SUSY with mixed axion-higgsino dark matter
具有辐射驱动的电弱自然性的超对称模型需要质量约为100-300 GeV的轻希格辛。QCD扇区中的自然性通过Peccei-Quinn（PQ）轴子引起，导致混合轴子-higgsino暗物质。超对称DFSZ轴子模型提供了超对称μ问题的一个解决方案，而小层次μ m_{3/2}可能是PQ和隐藏扇区质量尺度不匹配的结果。传统的引力子问题现在被axino和saxion问题所扩展，因为后者的粒子也可以导致WIMP或暗辐射的过度产生，或者违反BBN约束。我们计算区域的T_R与m_{3/2}平面允许的BBN，暗物质和暗辐射的限制，为各种PQ尺度的选择f_a。这些地区相比，热leptogenesis，非热leptogenesis，振荡sneutrino leptogenesis和阿弗莱克-丁leptogenesis所需的值。后三个在PQ尺度f_a~ 10^{10}-10 12} GeV的参数空间的宽范围内是允许的，这也是自然性所支持的：f_a~ \sqrt{μM_P/λ_μ} \sim 10^{10}-10 12} GeV。这些f_a值对应于稍高于投影ADMX搜索区域的轴子质量。
2015-10-02 astro-ph.CO 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
Perturbative Unitarity Constraints on Charged/Colored Portals
曾经与标准模型处于热平衡的暗物质通常被禁止从电弱或QCD相变获得其所有质量。这意味着一个新的物理尺度和媒介粒子需要促进暗物质湮灭。在这项工作中，我们考虑的情况下，热暗物质通过标量介质的颜色和/或带电湮灭。我们展示了如何分波么正性的地方上界的质量和耦合的暗物质和介质。为了做到这一点，我们采用有效场论与暗物质以及三种口味的slepton或squarks最小的味道违反。对于狄拉克（马约拉纳）暗物质，湮灭通过介质收费为左手slepton，我们发现一个上限约为45 TeV（7 TeV）的介质和暗物质质量，分别。这些界限随着颜色数量乘以所涉及的味道数量的平方根而变化。因此，对于右手电子，边界减小了2次方根。对于右手方和左手方，边界分别增加根3和根6。最后，由于对自然模型的兴趣，我们也集中在一个有效场论只有停止。我们发现狄拉克（马约拉纳）暗物质和停止质量的上限约为32 TeV（5 TeV）。与传统的自然性论证相比，停止界对新物理何时出现给出了更坚定的、替代性的预期。类似于自然性，上面引用的所有边界在暗物质可以共湮灭的定义的微调区域之外都是有效的。在这个区域的参数空间的界限可以超过著名的界限从Griest和Kamionkowski。我们简要介绍了计划和现有的直接探测实验和对撞机的影响。
2015-01-13 hep-ph
Heavy Dark Matter, Neutrino Masses and Higgs Naturalness from a Strongly Interacting Hidden Sector
考虑了标准模型的扩展，其中包含强相互作用的类QCD隐扇区、至少两代右手中微子和一个标量单重态。当标量单态达到非零真空期望值时，通过I型跷跷板机制产生活动中微子质量。同时，电弱标度是通过涉及这些大质量费米子的辐射修正产生的。这就是被称为“中微子选择”的情况的本质，在这种情况下，右手中微子的成功质量在$10^7-10^8$ GeV范围内。这项工作的主要目标是仔细检查在这样的实现中容纳暗物质的潜力。暗物质的候选者是南武-戈德斯通玻色子，它是由于隐藏的手征对称性的动力学破缺而出现的。在这项工作中研究的质谱是这样的南武-戈德斯通玻色子和单重标量的质量超过右手中微子。由于所有相关粒子的质量都比$\mathcal{O}$（TeV）高出几个数量级，暗物质的冻结是无法实现的，因此我们转向替代方案，即冻结。南武-戈德斯通玻色子可以与不在SM中的粒子相互作用，但是，通过它们与SM的不太小的耦合，它们具有不可忽略的丰度。利用这一点，我们证明了模型中的暗物质是在右手中微子仍然稳定的温度范围内成功产生的。我们注意到，轻子数不对称性足以产生可观测的重子不对称性的宇宙可以产生右手中微子衰变。因此，我们推断该模型有可能同时解决当代高能物理中几个最相关的难题。
2020-08-27 hep-ph hep-th
Review of Neutral Naturalness
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；University of Colorado（科罗拉多大学）；Brigham Young University（杨百翰大学）
本文综述了中性自然性理论，探讨其在希格斯玻色子质量层次、隐藏领域及暗物质等领域的应用与研究方向。
2025-12-18 hep-ph
Complementary Probes of Light Higgsinos: Electroweak Precision Measurements and Dark Matter Direct Detection
University of Tokyo（东京大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), University of Tokyo（卡弗里宇宙物理学与数学研究所（Kavli IPMU），东京大学）
研究通过未来电弱精确测量和暗物质直接探测实验互补地探测轻希格斯子，发现电弱精确测量可探测质量≤500 GeV的希格斯子，而直接探测可覆盖至热遗迹质量约1 TeV。
2026-06-30 hep-ph
