Cosmological Constraints on Gravitino LSP Scenario with Sneutrino NLSP
我们研究的情况下,超中微子是下一个最轻的超对称粒子(NLSP)和衰变到引力子和标准模型粒子。子粒子如中微子和夸克引起电子和强子簇射,影响大爆炸核合成。结果发现,尽管一个小的分支比,四体过程中,包括夸克在最后的状态给最严格的约束sneutrino丰度的引力子质量为1 $-$ 100 GeV。当中微子在$\sim$ 1秒衰变时,高能中微子产生π介子是重要的。我们还讨论了在超中微子NLSP方案的热leptogenesis。
2006-09-25 hep-ph
Identifying a Higgsino-like NLSP in the context of a keV-scale gravitino LSP
类希格斯诺中性伴子次轻粒子(NLSP)和keV量级引力伴子($\widetilde{G}$)LSP的存在开辟了NLSP的新衰变模式,主要是Higgs/ $Z$玻色子和LSP。此外,keV尺度的引力子作为暖暗物质的候选者,从暗物质的约束中拯救出相对较轻的类希格斯诺NLSP。我们关注在LHC上观测到至少一个b喷流和两个相反符号的带有大的缺失横动量($\geq 1 b$ $+$ $ \ell^+\ell^-+\not{\!\!E}_T$)信号的轻子的前景。这种情况的一个显著特征是在中性伴子衰变中产生了纵向$Z$玻色子,这与类高根中性伴子的情况不同,后者的$Z$大部分是横向的。母体$Z$玻色子的偏振信息反映在衰变轻子的角分布和由此导出的其他一些变量中。
2020-04-26 hep-ph
Stop Decay with LSP Gravitino in the final state: $\tilde{t}_1\to\widetilde{G}\,W\,b$
在MSSM的场景中,引力子是最轻的超对称粒子(LSP),因此是一个可行的暗物质候选者,停止$\tilde{t}_1$可能是次轻的超伙伴(NLSP)。对于满足以下条件的质谱:$m_{\widetilde{G}}+m_t>m_{\tilde{t}_1}>m_{\widetilde{G}}+m_b+m_W$,终止衰变由三体模式$\tilde{t}_1\rightarrow b\,W\,\tilde{G}$主导。我们计算的停止寿命,包括从顶部,底部和chargino作为中间状态的全部贡献。我们还评估了停止寿命的情况下,引力子可以近似的goldstino状态。我们的分析结果方便地表示使用的中间状态的质量,这有助于确定无质量的限制方面的扩展。在低引力子质量($m_{\widetilde{G}}\ll m_{\tilde{t}_1}$)的区域,使用引力子和Goldstino的情况下得到的结果是相似的,正如预期的那样。然而,对于更高质量的引力子$m_{\widetilde{G}} \lesssim m_{\tilde{t}_1}$,寿命的结果可以显示O(100)\ %的差异。
2016-02-20 hep-ph
Cosmological gravitino problem confronts electroweak physics
规范介导的超对称破缺模型的一个普遍特征是引力子是最轻的超对称粒子(LSP)。为了不使宇宙过于接近,引力子LSP应该足够轻(~ 1 keV),或者适当重(~ 1 GeV)。我们进一步研究了电弱实验对引力子质量的限制,即,μ介子g-2测量,电弱精密测量,并在LEP 2直接搜索超对称粒子。我们发现,重引力子是强烈不利的,从下一个到LSP的低质量约束。另一方面,足够轻的引力子在模型参数空间中有相当大的允许区域。
2004-03-24 hep-ph
Supersymmetry with a Chargino NLSP and Gravitino LSP
我们证明,最轻的chargino可以轻于最轻的neutralino在超对称模型与狄拉克gaugino质量,以及在一个好奇的参数区域的MSSM。如果是轻引力子,例如来自低尺度超对称破缺的引力子,这种质量等级会导致一个不寻常的信号,每个超伴子都会级联成电荷子,电荷子会衰变成壳层上的W和引力子,可能带有宏观电荷子轨道。我们清楚地确定了该信号可能发生的参数区域。我们发现它在R-对称超对称标准模型中是通用的,而它本质上只发生在MSSM中,当sign(M1)不等于sign(M2)= sign(μ)并且tan(beta)很小时。我们简要地评论这个信号在大型强子对撞机的搜索策略。
2008-07-30 hep-ph
Very long-lived Stop NLSP in MSSM scenarios with Gravitino LSP
我们提出了计算的停止($\tilde{t}$)的寿命,其结果从它的衰变到引力子($\tildeΨ^μ$)在最后的状态,即$\tilde{t}\to \tildeΨ^μ + X$,其中$X=t, bW, b lν_l$的二体,三体和四体衰变模式。使用大质量引力子的费曼规则获得完整的计算,并将其与使用等效定理获得的结果进行比较,其中引力子的纵向分量被Goldstino取代。在这些情况下,停止被证明是非常长寿的,考虑到相应的2-,3-和4-体模式的$\mathcal{O}$($10^8$ s,$10^{14}$ s,$10^{20}$ s)的寿命,因此它们都是安全的,不受大爆炸核合成问题的影响。然而,四体衰变模式的寿命发生在星系形成时期。在这些情况下,当停止在对撞机上产生时,即使停止寿命的最低值,它也会在探测器外强子化和衰变。
2019-12-11 hep-ph
Direct neutralino searches in the NMSSM with gravitino LSP in the degenerate scenario
本文采用R宇称守恒NMSSM中的简并方案,研究了一个两分量暗物质模型。引力伴子LSP和中性伴子NLSP在质量上是极端简并的,避免了BBN边界,并获得了热稀薄发生的高再加热温度。在这个模型中,引力伴子(绝对稳定)和中性伴子(准稳定)都对暗物质有贡献,并讨论了中性伴子的直接探测搜索。在所有约束条件下幸存下来的点对应于类单中微子。
2011-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino Dark Matter in Gravity Mediation
研究了引力介导超对称破缺模型中引力子成为最轻超对称粒子的一般条件。我们发现决定性的量是Kaehler势K和规范动力学函数f。在约束MSSM(CMSSM)型模型中,引力子LSP发生在GUT尺度下的高更质量大于约2.5个引力子质量的情况下。这转化为\sqrt{K"} /f' < 0.2,其中导数是相对于占主导地位的超对称性破缺场进行的。在字符串驱动的设置中可以很容易地满足这个要求。
2009-05-22 hep-ph
Gravitino Dark Matter without R-parity
当引力子是最轻的超粒子(LSP)和R宇称被打破时,宇宙学问题被检查。次轻超粒子的衰变通过R宇称破坏相互作用迅速发生,因此它们不会扰乱大爆炸核合成,不像R宇称守恒的情况。引力子LSP变得不稳定,但它的寿命通常比宇宙的年龄长得多。事实证明,来自引力子辐射衰变的漫射光子背景的观测并没有严重限制引力子丰度,因此当双线性R宇称破坏产生中微子质量时,重量小于1 GeV的引力子可以是宇宙的暗物质,这可以解释大气中微子异常。
2000-05-22 hep-ph
Solving the Gravitino Problem by Axino
在一个大类超对称(SUSY)轴子模型中,轴子的费米子超伴子轴子$\axino$的质量被预言为$m_{\axino} \lesssim {\cal O}(1)$ keV.因此,轴子是最轻的超对称粒子(LSP)。我们指出,这样一个轻的Axino提供了一个自然的解决方案,引力子问题,如果引力子是下一个LSP。我们导出了引力子质量为$m_{3/2} \simeq 100$ GeV的暴胀再加热温度$T_R$的一个约束条件,即$T_R \lesssim 10^{15}$ GeV,它比最小超对称标准模型中得到的要弱得多.
2000-10-11 hep-ph
MeV-GeV $γ$-ray telescopes probing axino LSP/gravitino NLSP as dark matter in the $μν$SSM
轴子和引力子是在超对称框架下解决暗物质问题的最有希望的候选者。在这项工作中,我们假设轴子是最轻的超对称粒子(LSP),因此有助于DM。在R宇称违反模型的情况下,轴子可以衰变成中微子-光子对,其寿命比宇宙的年龄长得多,产生潜在的可检测信号。有趣的是,一个紧挨着LSP的引力子(NLSP)可以存活到足以对遗迹密度做出贡献的程度。我们研究这两种情况下,只有axino LSP作为DM,和axino LSP与重力NLSP作为DM。我们进行分析的上下文中的$μν$ SSM,它解决了$μ$的问题,并再现中微子数据,只添加耦合涉及右手中微子。特别是,我们执行一个完整的分析模型的相关参数空间,考虑到中微子物理,宇宙学观测和$γ$射线探测的约束。我们发现,轴子或引力子可以产生一个信号,可以被未来的MeV-GeV $γ$射线望远镜探测到。此外,在一个参数区域,我们得到了两种粒子的良好混合,双线信号出现作为一个吸烟枪。
2020-01-27 astro-ph.HE hep-ph
The Phenomenology of SUSY models with a Gluino LSP
在本文中,我们研究的实验结果的理论,自然有一个沉重的,稳定(或几乎稳定)的胶子。我们定义的边界条件在信使尺度$M \sim 10^{14}$ GeV,导致这种替代现象学上可接受的版本的最小超对称标准模型。在这个理论中,无论是胶子还是引力子都是最轻的超对称粒子[LSP]。如果引力伴子是LSP,那么胶子是次LSP,寿命大约为100年。在任何一种情况下,对于高能加速器的实验来说,胶子(就所有实际目的而言)都是一种稳定的粒子。因此,超对称性的标准缺失能量特征失效。一个稳定的胶子形成一个色单重强子,其中最轻的被认为是一个等色胶子-胶子束缚态($R_0$)。$R_0$具有强相互作用,并将在强子量热计中相互作用;沉积其部分动能。最后,在引力子是LSP的情况下,寻找氢或氧的稳定重同位素的界限不适用于亚稳态$R_0$。
1998-07-07 hep-ph
Collider Signatures of Axino and Gravitino Dark Matter
轴伴子和引力伴子是最轻超对称粒子(LSP)的极弱相互作用候选者。我们证明了它们中的任何一个都可以提供适量的冷暗物质。假设一个带电的slepton是次轻的超对称粒子(NLSP),我们讨论如何NLSP衰变到轴子/引力子LSP可以提供证据,轴子/引力子暗物质在未来的对撞机。我们表明,这些NLSP衰变将使我们能够估计的Peccei-Quinn规模和axino质量的值,如果axino是LSP。在引力子LSP的情况下,我们说明,引力子质量可以确定。这对于深入了解超对称性破缺的机制至关重要,并可能导致普朗克尺度的微观测量。
2005-06-30 astro-ph hep-ph
Cosmological scenario of stop NLSP with gravitino LSP and the cosmic lithium problem
观测数据与标准的大爆炸核合成理论预测之间关于Li^7和Li^6丰度的差异一直是天体物理学和宇宙学中的一个困扰问题,因为大爆炸范式非常有吸引力和成功。这个锂问题的一个可能的解决方案是通过改变原始元素丰度的大质量亚稳粒子的强子衰变。我们使用引力子暗物质框架来探索这种可能性,在这个框架中,下一个最轻的超对称粒子(NLSP)通常是长寿的。我们发现,停止NLSP可以提供一个有吸引力的解决锂的问题。
2008-11-07 astro-ph hep-ph
In $R$-parity violating supersymmetry, the gravitino as the lightest supersymmetric particle (LSP) is a good candidate for dark matter, with the interesting characteristic to be detectable through $γ$-ray telescopes. We extend this analysis considering an axino next-to-LSP (NLSP) as a coexisting dark matter particle contributing with a detectable signal in the $γ$-ray spectrum. The analysis is carried out in the framework of the $μν$SSM, which solves the $μ$ problem reproducing simultaneously neutrino data only with the addition of right-handed neutrinos. We find that important regions of the …
2020-08-11 astro-ph.HE hep-ph
HL-LHC sensitivity to higgsinos from natural SUSY with gravitino LSP
本研究基于GAMBIT合作组的全局拟合结果,构建两个简化模型并通过蒙特卡洛模拟评估HL-LHC对带引力微子LSP的自然超对称中higgsinos的探测潜力,发现其可探测575GeV的higgsinos,覆盖|μ|≤500GeV且ΔEW<100的全部参数空间。
2024-08-07 hep-ph
Gravitino dark matter from gluino late decay in split supersymmetry
在分裂超对称(split-SUSY)中,胶子是一种亚稳态粒子,因此可以在早期宇宙中冻结。这种长寿命的胶子衰变成最轻的超对称粒子(LSP)的后期可能提供了宇宙暗物质的大部分内容。在这项工作中,假设LSP是引力子产生的后期衰变的亚稳态胶子,我们研究了WMAP暗物质的约束下的胶子质量。我们发现,为了提供充分丰富的暗物质,胶子必须重于约14 TeV,因此无法在欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)。
2005-10-15 hep-ph
Supergravity with a Gravitino LSP
我们研究了最轻的超对称粒子(LSP)是稳定引力子的超引力模型。我们假设次轻的超对称粒子(NLSP)在衰变为引力子之前,在时间t ~ 10^4 s - 10^8 s冻结掉它的热残余密度。与假设引力子残余密度固定的研究相反,热残余密度假设意味着超伴子质量的上限,而不是下限,这对粒子对撞机有重要意义。我们考虑slepton,sneutrino,neutralino NLSP,并确定什么超伙伴质量是可行的,在所有这些情况下,应用CMB和电磁和强子BBN约束的领先的两体和三体NLSP衰变。强子约束以前被忽略,但我们发现,它们提供了最严格的约束,在大部分的自然参数空间。然后,我们讨论了超引力与引力子LSP的对撞机现象。我们发现,对撞机可以提供重要的见解,以澄清BBN和宇宙的热历史低于10 GeV的温度,甚至可以提供精确的测量引力子的质量和耦合。
2005-02-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Signatures of Axinos and Gravitinos at Colliders
轴子和引力子是宇宙中最轻的超对称粒子(LSP)和冷暗物质的理想候选者。假设一个带电的slepton是次轻的超对称粒子(NLSP),我们展示了如何NLSP衰变可以用来探测强子轴子模型中的轴子LSP场景以及在大型强子对撞机和国际直线对撞机的引力子LSP场景。我们展示了如何通过实验来识别在自然界中实现的场景。在轴子LSP的情况下,NLSP衰变将允许人们估计轴子质量和Peccei-Quinn标度的值。
2005-06-07 astro-ph hep-ph
How heavy can the Fermions in Split Susy be? A study on Gravitino and Extradimensional LSP
在最近引入的分裂Susy理论中,Susy破缺的尺度非常高,要求锂离子超伴体(LSP)的残余丰度提供宇宙的暗物质,导致在弱尺度附近预测费米超伴体。如果LSP是一个隐藏的扇区场,例如引力子或其他隐藏的扇区费米子,则情况不再明显,因此,研究这种情况是有趣的。我们考虑的情况下,下一个锂离子超级伙伴(NLSP)冻结了其热遗迹丰度,然后它衰变到LSP。我们使用BBN和CMB的约束,以及达到规范耦合统一的要求,LSP丰度提供宇宙的暗物质,推断允许的超伴子光谱。作为一个非常好的消息,在LHC分裂苏西可能detaction,我们发现,如果引力是LSP,比唯一允许的NLSP必须是非常纯粹的photino一样。在这种情况下,允许从700 GeV到5 TeV的光子,这在LHC上很难测试。我们还研究的情况下,LSP是由一个轻费米子在隐藏的部门,这是自然存在的苏西打破额外的维度。我们发现,在这种情况下,一个通用的NLSP被允许在1-20 TeV的范围内,而比诺NLSP可以是几十个GeV的光。
2005-05-20 astro-ph hep-ph
Cosmological Gravitino Problem in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking Models
我们研究了规范介导的超对称破缺模型中的宇宙学引力子问题,其中引力子通常成为最轻的超对称粒子(LSP)。为了避免稳定引力子的过闭合,膨胀$T_R$的再加热温度应足够低。此外,如果引力子的质量大于100 MeV,那么次超光速粒子(NLSP)衰变为引力子可能会灾难性地改变大爆炸核合成理论(BBN)预测的轻元素丰度。我们考虑的情况下,其中较轻的stau是NLSP和推导宇宙学约束的BBN上的stau NLSP衰变。我们得到了一个较严格的引力子质量下限,它比目前实验上的$m_{\staul} > 90$ GeV的引力子质量下限为$m_{3/2} \gsim 5$ GeV.这个下限,加上对稳定引力子的过闭合约束,给出了$T_{R}$的上限。我们发现,对于$m_{3/2} \simeq 5$-100 GeV,再加热温度可高达$10^9$ -- $10^{10}$ GeV.
2000-08-15 hep-ph
A Test for Light Gravitino Scenario at the LHC
超对称(SUSY)标准模型中最轻的超对称粒子(LSP)是超轻引力子(m_{3/2} =O(1)eV),因为它不涉及宇宙学引力子问题,所以非常有吸引力。如果中性伴子是下一个最轻的超对称粒子(NLSP),它会在对撞机实验中衰变为光子和引力伴子。我们提出了一个简单的测试引力子的亮度在大型强子对撞机。
2009-05-25 hep-ph
Gravitino Production from Heavy Moduli Decay and Cosmological Moduli Problem Revived
重新研究了相对重模场的宇宙学模问题。为此,我们在定量水平上考察模场的衰变。在规范动力学函数中,只要它们之间的耦合不被抑制,模主要衰变为规范玻色子和规范玻色子。值得注意的是,模衰减成引力子对一般是不受抑制的,典型的分支比为0.01。如此大的引力子产额在模量衰减后引起了宇宙学上的困难。来自大爆炸核合成的约束将引力子的质量推高到10^5 GeV以上。此外,为了避免稳定的中性伴子最轻超粒子(LSP)过多,类维诺LSP的引力伴子必须大于10^6 GeV,而其他中性伴子LSP的引力伴子则更重。这对低能超对称性的模型构建提出了严格的限制。
2006-02-21 hep-ph hep-th
Supersymmetry Breaking and Gravitino Production after Inflation in Modular Invariant Supergravity
利用弦激发的模不变超引力理论,研究了暴胀结束后的超对称破缺和引力子产生机制.超对称性的破缺主要是由暴胀子超场的F项引起的,在这个模型中,Goldstino被确定为暴胀子,并用数值方法证明了这一事实。利用正则化和对角化标量,计算了$T$和$Y$到引力子的衰变率。引力伴子的非热产生不是由暴胀子产生,因为暴胀子的质量比引力伴子轻,而是由模场$T$和标量场$Y$的衰变产生。由于再加热温度$T_R$约为$\sim O(10^{10})$ GeV量级,引力子的质量为$3.16 \times 10^{12}$ GeV,因此在宇宙再加热后不会再产生。引力子几乎是在暴胀结束后立即通过$Y$和$T$产生的,而不是暴胀子产生的。由于衰变时间显得非常快,引力子在宇宙的BBN阶段之前就消失了。如果超对称粒子是暗物质的候选者,那么引力子产生的最轻的超对称粒子(LSP)的效应对于更仔细的研究可能是重要的。
2010-03-16 hep-ph
Gravitino or Axino Dark Matter with Reheat Temperature as high as $10^{16}$ GeV
在TeV超对称性理论中引入并研究了最轻超对称粒子(LSP)暗物质的一种新方案,该方案具有QCD轴子$a$和膨胀后的高再热温度$T_R$ .在$T_R$的散射和TeV尺度的冻结中,大量过剩的轴子($\tilde{a}$)和引力子($\tilde{G}$)被膨胀产生的轴子凝聚体的晚期衰变所稀释。两个最轻的超伴子是$\tilde{a}$,质量在TeV量级,和$\tilde{G}$,质量在keV和TeV量级之间,取决于超对称性破缺的中介尺度。暗物质同时包含暖成分和冷成分:对于$\tilde{G}$ LSP,暖成分来自$\tilde{a} \rightarrow \tilde{G}a$,而对于$\tilde{a}$ LSP,暖成分来自$\tilde{G} \rightarrow \tilde{a}a$。自由流规模的温暖的组成部分被预测为1兆秒差距的顺序(和独立的$m_{3/2}$的情况下,$\tilde{G}$ LSP)。对于任何$m_{3/2}$值,$T_R$可以高达$10^{16}$ GeV,解决了引力子问题。PQ对称性破缺标度$V_{PQ}$取决于$T_R$和$m_{3/2}$,并且可以是$(10^{10} - 10^{16})$ GeV范围内的任何值。详细的预测寿命的中性伴子LOSP衰变到$\tilde{a}+ h/Z$和$\tilde{G}+h/Z/γ$,这是在$(10^{-1}-…
2016-11-29 hep-ph
The New Look pMSSM with Neutralino and Gravitino LSPs
pMSSM为超对称现象学提供了一个广阔的视角。在本文中,我们产生了两个新的,非常大的,一套pMSSM模型的sparticle质量扩展到4 TeV,其中最轻的超对称粒子(LSP)是中性伴子或引力伴子。引力子LSP的存在需要详细研究其宇宙学效应,我们发现大爆炸核合成对这种情况有很强的约束。这两组都受到一组全球性的理论,观测和实验的限制,导致在一个样本的\sim 225 k可行的模型为每个LSP类型。简要比较了这两种模型集的特点。我们面对中性伴子LSP模型集与搜索超对称性在7 TeV的LHC使用失踪(MET)和非失踪ET ATLAS分析。在MET的情况下,我们采用Monte Carlo估计的SM背景在7和8 TeV的比例重新缩放7 TeV的数据驱动的ATLAS背景到8 TeV。这使我们能够确定该碰撞能量的pMSSM参数空间覆盖。我们发现,在8 TeV的积分光度为\sim 5 - 20 fb ^{-1}将产生一个显着增加,在这个覆盖范围相比,在7 TeV,可以探测大约一半的模型集。如果在8 TeV的运行中没有发现pMSSM,那么我们的模型集将基本上不含\lesssim 700 - 800 GeV的胶子和最轻的第一代和第二代方子,这比类似的mSUGRA界限小得多。最后,我们证明了非MET超对称搜索继续发挥重要作用,探索pMSSM参数空间。这两个pMSSM模型集可以作为未来几年研究的基础。
2012-06-30 hep-ex hep-ph
Upper Bound On Gluino Mass From Thermal Leptogenesis
热稀薄生成需要再加热温度$T_R \gsim 3\times 10^{9}$ GeV,这与最近获得的重力子质量为100 GeV-10 TeV的再加热温度$T_R \lsim 10^6$ GeV的约束相矛盾。这个严格的限制来自这样一个事实,即引力子的强子衰变非常有效地摧毁了大爆炸核合成产生的轻元素。然而,如果引力子是最轻的超对称粒子(LSP),则不适用。我们表明,这种解决方案的引力子问题的作品的情况下,下一个LSP是一个标量带电轻子或标量中微子。我们指出,存在一个上限的引力子质量为$m_{\rm gluino} \lsim 1.8$ TeV,使引力子的能量密度不超过所观察到的暗物质密度$Ω_{\rm DM}h^2\simeq 0.11$。
2003-11-19 hep-ph
Looking forward to photon-coupled long-lived particles IV: neutralino-ALPino/gravitino
本文研究亚GeV长寿命中性微子衰变为光子和ALPino或引力微子的超对称场景,纳入三体轻子衰变及电子散射等特征,并展示FASER2和SHIP可显著超越现有耦合常数限制。
2023-06-01 hep-ph
Gravitino/Axino as Decaying Dark Matter and Cosmological Tensions
在超对称轴子模型中,如果一个引力伴子或一个轴子是最轻的超对称粒子(LSP),另一个通常是次轻粒子(NLSP)。我们调查这样一个场景的宇宙学,并指出,NLSP的寿命自然成为可比的宇宙在一个可行的参数区域的年龄。这是所谓的衰变暗物质模型的一个很好的例子,该模型最近被认为是$Λ$ CDM模型的扩展,以放松一些宇宙学的紧张局势。
2017-07-11 astro-ph.CO hep-ph
The Gravitino-Stau Scenario after Catalyzed BBN
我们认为催化大爆炸核合成理论与引力子LSP和带电的slepton NLSP的影响。在引力子与高吉诺质量比从下有界的模型中,例如高吉诺介导的超对称破缺,我们导出了高吉诺质量参数m_1/2的下界。作为一个具体的例子,我们确定了与所有宇宙学约束相容的高吉诺中介的参数空间。
2007-12-12 hep-ph
Axino LSP Baryogenesis and Dark Matter
我们讨论了一种新的重子生成机制,其中重子不对称性是由另一个扇区中最轻的粒子产生的,例如超对称粒子(LSP),通过重子数破坏相互作用衰变为夸克。作为一个具体的例子,我们使用一个超对称轴子模型与轴子LSP和重子$R$ -宇称破坏。这种情况下预测大$R$ -奇偶性违反停止,和夸克质量的上限在{15和130 TeV}之间,不同的选择的佩切-奎因尺度和软$X_t$条款。我们讨论了轴子重子生成机制对暗物质性质的影响,发现轴子和亚稳引力子都能提供正确的暗物质密度。在轴子暗物质的情况下,初始失准角被限制为${\cal O}(1)$。另一方面,再加热温度与PQ标度有关,在引力子暗物质场景中应该高于$10^4-10^5$ GeV。
2015-04-29 hep-ph
A solution to the mu problem in the presence of a heavy gluino LSP
本文给出了具有规范介导和D项超对称破缺的SO(10)超对称大统一模型中的$μ$问题的一个解。Peccei-Quinn对称性在信使标度$M\sim 10^{12}$ GeV处被破坏,并使得能够产生$μ$项。在$M$定义的边界条件导致一个唯象上可接受的版本的最小超对称标准模型与新的粒子唯象学。无论是胶子还是引力子都是最轻的超对称粒子(LSP)。如果引力伴子是LSP,那么胶子就是次LSP(NLSP),其寿命约为一个月或更长。在这两种情况下,这种重的胶子,质量在25 - 35 GeV之间,可以被视为一种稳定的粒子,相对于在高能加速器的实验。由于广泛的唯象约束,我们表明,该模型只能生存在一个狭窄的区域的参数空间导致轻中性希格斯粒子的质量$\sim 86 - 91$ GeV和$\tanβ\sim 9 - 14$。此外,最轻的终止子和中性伴子的质量分别为$\sim 100 - 122$ GeV和$\sim 50 - 72$ GeV。因此,该模型将很快得到检验。最后,PQ对称破缺产生的不可见轴子是冷暗物质的候选者。
2000-09-17 hep-ph
WIMP Dark Matter from Gravitino Decays and Leptogenesis
B-L对称性的自发破缺通过跷跷板机制自然地解释了观测到的小中微子质量。最近我们证明,如果引力子是最轻的超粒子(LSP),超对称理论中B-L破缺的宇宙学实现可以成功地产生早期热宇宙的初始条件,即熵、重子不对称性和暗物质。这意味着中微子和超粒子质量之间的关系。在这里,我们将我们的分析扩展到非常重的引力子的情况下,它的动机是暗示在大型强子对撞机的希格斯玻色子。我们发现,非热生产的“纯”wino或higgsino LSP,即弱相互作用的大质量粒子(WIMPs),在重引力子衰变可以解释观测到的暗物质的量,同时履行的约束所施加的原始核合成和leptogenesis范围内的LSP,引力子和中微子的质量。例如,质量为0.05 eV的最轻中微子需要质量低于900 GeV的希格西诺和至少10 TeV的引力子。
2012-07-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
New Q-ball Solutions in Gauge-Mediation, Affleck-Dine Baryogenesis and Gravitino Dark Matter
在规范介导的超对称破缺(GMSB)模型中,沿d=6平坦方向的阿弗莱克-戴恩(AD)重子生成可以产生不稳定的Q球,它们具有与信使标度相似的自然场强。在这种情况下,形成了一种新的Q球,介于引力介导型和规范介导型之间。我们详细研究了这些新的Q球解决方案,显示了它们的属性如何在标准重力介导和规范介导的Q球之间插值,因为AD场变得大于信使尺度。结果表明,Q球的E/Q可以大于核子质量,但小于MSSM-LSP质量,导致Q球直接衰变到标准模型费米子而不产生MSSM-LSP.更重要的是,如果E/Q大于MSSM-LSP质量,衰减的Q球可以提供非热MSSM-LSP的天然来源,其随后可以衰变为引力子暗物质而不违反核合成约束。因此,该模型提供了一个最小的情况下,重子和引力子暗物质在规范介导的MSSM,不需要新的领域。
2012-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
(N)LSP Decays and Gravitino Dark Matter Relic Abundance in Big Divisor (nearly) SLagy D3/D7 mu-Split SUSY
利用[1]中的(近)Ricci平坦Swiss-Cheese度量,在一个可移动的时空填充D3-膜被限制在一个近特殊的Lagrange子流形上的情况下,(在大体积极限中,Kaehler形式的拉回接近于零,并且e^{-i θ}的拉回的实部,theta=pi/2乘以无处消失的全纯三形式,提供三圈上的体积形式)的“大”因子,时空填充的D 7-膜也包裹着“大”因子(对应于局部极小值),我们提供了电子和u夸克的明确识别,以及它们的SU(2)_L-单线态表兄弟,具有四个威尔逊线模量的费米超伙伴;它们的超伴子非常重,希格斯诺质量参数很大,一个人得到一盏灯,(质量为125 GeV)和一个重希格斯粒子,(从对撞机的角度来看)提供了一个可能的实现“μ分裂超对称性”。通过显式计算的寿命的衰变的co-NLSP-第一代夸克/slepton和中性伴随-LSP -引力子-以及引力子衰变,我们验证了BBN约束相关的前者以及后者的要求是(超过)宇宙的年龄,得到满足。为了用中性伴子/slepton残余丰度计算引力伴子残余丰度,我们通过计算中性伴子/slepton(共)湮灭截面来计算后者,从而表明前者满足暗物质候选者的要求。
2013-08-24 hep-ph hep-th
GravitinoPack and late decays involving gravitinos
在这次演讲中,我们提出了计算不稳定超对称粒子衰变的GravitinoPack包,涉及最终或初始状态的引力子。如果引力伴子是暗物质粒子,因此是稳定的,那么该软件包计算最轻的中性伴子和较轻的Stau或Stop NLSP衰变为引力伴子LSP和一个或两个标准模型粒子。另一方面,假设引力子是不稳定的,GravitinoPack计算了它所有的两体和三体衰变宽度到中性伴子LSP和标准模型粒子。由于所有这些衰变,包括引力子,都是引力性质的,衰变粒子的寿命可以是秒的数量级,因此被称为“晚衰变”。所有这些部分衰变宽度的精确知识使用户能够准确地应用相关的宇宙学约束。
2015-10-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark matter and neutrino masses in the R-parity violating NMSSM
次最小超对称标准模型(NMSSM)的R宇称对称破坏(RPV)模型在解决μ问题和在树水平上对三味中微子数据的容纳方面都具有很大的吸引力。在这种情况下,我们在这里表明,如果锂离子超对称粒子(LSP)是引力子,它拥有的寿命大于宇宙的年龄,因为它的RPV诱导的衰变通道被抑制的弱引力强度。如果在超引力场景中考虑引力子质量约为10^2 GeV,这个结论就成立了,如果最轻的赝标量希格斯场轻到约10 GeV(就像在NMSSM中可能发生的那样),这个结论也是可靠的。对于这些模型,特别是预测RPV中微子-光子混合,引力子寿命超过宇宙年龄两个数量级。然而,我们发现引力子不能构成一个可行的暗物质候选者,因为它太大的RPV衰变宽度,然后将与最后的间接检测实验的通量数据相冲突。超中微子LSP或中性子LSP的情况下,以及更有前途的规范介导的超对称性破缺的情况进行了讨论。分析了中微子的单味简化假设和中微子的三味简化假设。我们修改了NMHDECAY程序,将中性伴子质量矩阵推广到本框架。
2011-01-11 hep-ph
Right-handed sneutrino and gravitino multicomponent dark matter in light of neutrino detectors
本文研究NMSSM/MSSM中RH sneutrino NLSP与引力微子LSP构成的多组分暗物质,利用其衰变产生的单色中微子给出望远镜约束及质量、再加热温度下限。
2023-04-27 hep-ph
Electroweak Precision Data and Gravitino Dark Matter
在目前的精确度水平上,电弱精密测量可以提供关于超对称性可能尺度的间接信息。我们回顾了目前的mSUGRA型模型的精密数据的灵敏度与引力子作为最轻的超对称粒子(LSP)。卡方拟合基于M_W、sin^2 θ_eff、(g-2)_mu、BR(b -> s γ)和最轻的MSSM希格斯玻色子质量M_h。我们发现了相对较轻的软超导体破碎质量的迹象,为LHC和ILC提供了良好的前景,在某些情况下也为Tevatron。
2007-02-09 hep-ph
Gravitino dark matter from increased thermal relic particles
我们在非标准宇宙学,特别是膜世界宇宙学的背景下,研究了所谓的超弱相互作用方案,其中引力子是最轻的超对称粒子。作为次超光速粒子的候选粒子,我们研究了超轻子和超中微子。膜世界的宇宙学效应极大地提高了slepton或sneutrino NLSP的残余密度,因此质量为100 GeV的NLSP可以通过其衰变提供正确丰度的引力子暗物质。我们发现,适当的五维普朗克质量,这种情况下可以实现一致的约束从大爆炸核合成(BBN)的NLSP候选人的slepton和sneutrino。slepton NLSP的BBN约束比sneutrino的BBN约束更严格,因此,slepton NLSP情形下的引力子必须是相当热的。由于膜世界的宇宙学效应,热散射产生的引力子的能量密度被高度抑制,可以忽略不计。
2008-06-20 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Signatures at an $e$$γ$ Collider
高能电子-光子对撞机为探索标准模型之外的物理提供了独特的机会。我们研究了两种超对称情形的实验特征,最轻的超对称粒子(LSP)是最轻的中性伴子或引力伴子。在最小超对称标准模型(MSSM)所支持的"中性伴子LSP“方案中,发现该模型的一些基本参数$μ$、$\tanβ$、$M_1$和$M_2$可以由出射电子能谱唯一地确定,而不需要假定质量或耦合的高尺度统一.在低能动力学超对称破缺模型中自然发生的“引力子LSP”场景中,如果次轻超对称粒子(NLSP)具有较长的衰变长度,则可能具有无背景签名。在NLSP迅速衰减的情况下,如何区分这两种情况下的实验签名和标准模型(SM)的背景进行了讨论。
1996-04-16 hep-ph
LHC constraints on Gravitino Dark Matter
引力暗物质代表了超对称性中一个引人注目的场景,它汇集了来自宇宙学和对撞机物理学的各种数据。我们讨论了从LHC获得的约束超对称模型与引力子暗物质和中性子NLSP,这是最困难的情况下,在对撞机解开从中性子LSP形成DM。采用19+1自由参数的唯象超对称模型。从这些不相关的参数的相空间的广泛的扫描获得的结果。详细讨论了引力子质量、胶子质量与再加热温度之间的关系,以及由此导出的对这些参数的约束。这种关系提供了一个独特的机会,在引力子暗物质的情况下,从运行2和计划中的高光度升级的LHC搜索结果的宇宙模型的严格边界。
2015-11-13 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 Higgsino Dark Matter: Cosmological Motivations and Implications for a 125 GeV Higgs
如果最轻的超对称粒子(LSP)是类希格斯诺,热遗迹密度低于观测到的暗物质含量的LSP质量在sub-TeV区域。我们概述了费米伽马射线望远镜的数据和LSP生产引力子衰变,必须满足一个成功的非热希格斯诺的情况下产生的约束。我们表明,在一个通用类的模型,异常和模量介导的贡献,超对称性破缺的规模相当,希格斯诺出现作为唯一可行的亚TeV的暗物质候选人,如果引力子是足够重的大爆炸核合成(BBN)开始前衰变。在这些模型中,通过模量衰减可以得到正确的文物密度。作为一个明确的例子,我们考虑了有效场论($D=4, N=1$ supergravitiy所产生的IIB型KKLT紧化)中的模扇区。在这类海市蜃楼调解模型中,引力子的重量迫使一个亚TeV的希格斯诺LSP,并给出了大约125 GeV的希格斯质量。在该示例中,还满足来自直接检测实验的约束。
2012-08-01 astro-ph.CO hep-ph
Neutralino Dark Matter from Heavy Gravitino Decay
提出了中性伴子冷暗物质非热产生的新设想,解决了标准热历史中最轻超对称粒子(LSP)的超量产生问题.该机制需要一个重模场,它主要衰变为普通粒子,释放大熵来稀释暴胀后产生的引力子和LSP的热遗迹。大量的引力子也在衰变时成对产生,随后衰变为中性伴子。我们确定的参数空间中的中性伴子暗物质所需的丰度,而不破坏大爆炸核合成注入强子簇射引力子衰变的区域。与标准的热丰度不同,在这种机制中获得的中性伴子丰度对超粒子质谱的细节不敏感。我们还简要地提到了在未来的实验中的场景的可测试性。
2005-10-06 astro-ph hep-ph hep-th
Supersymmetric analysis and predictions based on the CDF eeγγ+ missing E_T event
我们已经分析了CDF的单个$\eegg + \slashchar{E}_T$事件,发现预期的速率和运动学与selectron对产生一致。我们考虑两类一般低能超对称理论,其中最轻的中性伴子(“中性伴子LSP”方案)或引力伴子(“轻引力伴子”方案)是最轻的超对称粒子。超对称拉格朗日量的参数空间受到事件的运动学和选择子的必要衰变链的分支比的严格约束。我们确定了一个区域的参数空间满足所有低能量的限制,并符合选择解释的$eeγγ+ \Et$事件。我们讨论了其他超对称过程在费米实验室Tevatron和欧洲核子研究中心LEP在这两种情况下,可以确认或排除超对称解释的事件,并可以区分中性伴子LSP和轻引力子的情况。
1996-02-16 hep-ph
Constraining Gravitino Dark Matter with the Cosmic Microwave Background
我们考虑超引力模型,其中最轻的超对称粒子(LSP)是一个稳定的引力子。次轻超对称粒子(NLSP)以其热残余密度冻结,然后在$(10^5-10^{10})$秒后衰变,将高能光子注入宇宙等离子体。这些光子加热电子等离子体,然后通过康普顿散射、韧致辐射和双康普顿散射与宇宙微波背景(CMB)一起热化。相反,假设瞬时能量注入以前的研究,我们解决了完整的动力学方程的光子数密度与源项描述的衰减的NLSP。这个源项是基于这样的要求,即注入的能量几乎瞬间通过康普顿散射重新分布,因此导致依赖于时间的化学势。我们调查的情况下,一个Stau NLSP和确定的约束引力子和Stau质量的CMB光谱的观测,假设所有的引力子LSP来自Stau NLSP衰变。与解析近似不同的是,我们发现可能存在一个Stau质量,低于该质量,来自CMB谱的约束消失。
2006-01-20 astro-ph hep-ph
Baryon Asymmetry and Dark Matter
本文研究了大重子生成温度($T_B = O(10^{10}$ GeV)对标准模型超对称扩展中超粒子质量谱的影响。以中性伴子作为最轻超粒子的模型被排除在外。以引力伴子为LSP,随后是类希格斯诺中性伴子(NSP),获得了一致的图像。质量从10到100 GeV的引力子可能是暗物质的主要成分。
1998-09-21 astro-ph hep-ph
Sneutrino NLSP Scenarios in the NUHM with Gravitino Dark Matter
我们分析的情况下,一些味道的超中微子是次轻超对称粒子(NLSP),假设引力子是最轻的超对称粒子(LSP),并提供冷暗物质。在具有大统一尺度的普适高根和纯量质量输入的标准模型(CMSSM)的约束超对称扩展中,不会出现这种情况。然而,具有非普适希格斯质量(NUHM)的模型确实允许具有超中微子NLSP的场景,这是相当通用的。我们说明了这样的情况可能会出现,分析可能的亚稳态sneutrino寿命,并探讨理论,现象学,实验和宇宙学的限制,这种情况下。我们还讨论了这种情况下的对撞机签名,它们如何可能被区分从中性中微子LSP的情况下,以及如何不同的味道sneutrino NLSP可以区分。
2008-07-23 astro-ph hep-ex hep-ph
$μ$ Problem, SO(10) SUSY GUT and Heavy Gluino LSP
给出了一个具有规范介导(GMSB)和D项超对称破缺的SO(10)超对称大统一(SUSY GUT)模型中的$μ$问题的解. Peccei-Quinn({ \bf PQ})对称性在信使尺度处被破坏,并且使得能够生成$μ$项。不可见的轴子({ \bf PQ}对称破缺的戈德斯通玻色子)是冷暗物质的候选者。在低能量,我们的模型导致一个唯象上可接受的版本的最小超对称标准模型(MSSM)与新的粒子唯象学现象学。无论是胶子还是引力子都是最轻的超对称粒子(LSP)。对模型的唯象约束导致了质量为$\sim 86 - 91$ GeV和$\tanβ\sim 9 - 14$的希格斯粒子。
2000-10-31 hep-ph
Gravitino Dark Matter and the Cosmic Lithium Abundances
本文分析了粒子物理标准模型的超对称扩展,假设引力子是最轻的超对称粒子,并在大爆炸核合成过程中次轻粒子衰变为引力子。特别强调的是他们的潜力,以解决“锂7问题”,一个明显的因素2-4过剩生产的锂7在标准大爆炸核合成(BBN),他们的生产宇宙学上重要的量的锂6,以及由此产生的引力子暗物质密度在这些模型。与先前的研究相比,该研究包括几项改进。本文对约束最小超对称标准模型中的重引力子进行了重新分析,而对规范介导超对称破缺情形中的轻引力子进行了首次研究。证实了NLSP态衰变为重引力子,在产生所有暗物质的同时,可能同时解决Li 7问题。对于NLSP衰变时间~ 1000秒,这种情况也导致宇宙学上重要的Li 6(可能还有Be 9)丰度。然而,由于这种情况需要大于1 TeV的能量,它们可能无法在LHC上测试。发现NLSP状态衰变为轻引力子可能导致Li 6(和Be 9)的显著丰度,而NLSP中性伴子衰变为轻引力子可能解决Li 7问题。尽管这两种情况都可以在大型强子对撞机上得到验证,但它们可能不会导致大部分暗物质的产生。一节的文件概述了颗粒的性质,需要显着减少锂7丰度,和/或提高锂6(可能是9)的丰度,由任意的遗物粒子的衰变。
2009-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Long-Lived stop at the LHC with or without R-parity
我们考虑的情况下,引力子LSP和DM与停止NLSP都在R-奇偶守恒和R-奇偶违反超对称性(RPC和RPV超对称性,分别)。我们讨论了宇宙学的界限从大爆炸核合成(BBN)和引力子丰度,然后集中在长期的信号停止在大型强子对撞机作为位移顶点或亚稳粒子。最后,我们讨论了如何区分R-宇称守恒和R-宇称破缺终止衰变,如果它们发生在检测器和抑制SM背景。
2014-03-19 hep-ph
Identifying the Origin of Longevity of Metastable Stau at the LHC
在超对称标准模型的框架中,较轻的状态往往变得较长。Stau的这种长寿是在三种动机良好的情况下实现的:(A)Stau是次轻超对称粒子(NLSP),引力伴子是最轻超对称粒子(LSP),(B)Stau是LSP,轻微违反R宇称,(C)Stau是NLSP,中性伴子是LSP,它们的质量是简并的。我们在强子对撞机的强子量能器上研究了停止态的事件拓扑和衰变,并表明有可能确定停止态变得长寿的原因。
2011-05-29 hep-ph
Gravitino dark matter and the lithium primordial abundance within a pre-BBN modified expansion
我们提出了超对称的情况下,在一个非标准模型的宇宙学与暗组件在前BBN时代的引力子LSP和Stau NLSP。在宇宙学标准模型的背景下,引力子LSP引起了相当多的关注,因为它是暗物质的一个很好的候选者。它产生于膨胀后再加热时的散射过程和状态的衰变。由于寿命很长,Stau在大爆炸核合成过程中衰变。它受到轻元素丰度的强烈限制,但可以解决已知的“BBN锂问题”。它需要相当大的状态$\mstau \gtrsim 1 \unit{TeV}$,并对再加热温度$T_R \simeq 10^7\unit{GeV}$设定上限,这不满足热稀薄生成的要求。对于非标准宇宙学的情况下,再加热温度约束可以强烈放松$T_R\gg 10^9 \unit{GeV}$和锂-7的问题解决了一个典型的质量为$\mstau \sim 600-700 \unit{GeV}$和下到$\sim 400 \unit{GeV}$与一个非常重要的黑暗的组成部分,可以使可能的生产和检测在大型强子对撞机。
2011-03-23 astro-ph.CO hep-ph