[論文レビュー] Flavored bilinear R-parity violation

F. Bazzocchi, Stefano Morisi+3 more|arXiv (Cornell University)|Feb 7, 2012

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 15被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、1つのR粒子数破れパラメータを有する$A_4$対称モデルを提案し、双線形R粒子数破れを介してニュートリノ質量を生成する。実験データと整合する最大の大気中性子混合と小さな非ゼロの炉角をうまく予測しており、予測可能なフレーバー構造を持つ最小限の超対称的フレームワークを提供する。

ABSTRACT

Bilinear R-parity violation (BRPV) provides the simplest intrinsically supersymmetric neutrino mass generation scheme. While neutrino mixing parameters can be probed in high energy accelerators, they are unfortunately not predicted by the theory. Here we propose a model based on the discrete flavor symmetry $A_4$ with a single R-parity violating parameter, leading to maximal atmospheric mixing and a small but nonzero reactor angle, in agreement with experiment.

研究の動機と目的

• 双線形R粒子数破れを介して小さなニュートリノ質量を説明する最小限の超対称的モデルを構築すること。
• 既存のBRPVモデルにおけるフレーバー構造の欠如に応じて、離散的$A_4$フレーバー対称性を導入すること。
• 特に最大の大気中性子混合と小さな炉角を含む、実験的に観測されたニュートリノ混合パラメータを再現すること。
• モデルの複雑さを最小限に抑えるために、唯一のR粒子数破れパラメータでの達成を図ること。

提案手法

• R粒子数破れ項の構造を制限するため、離散的$A_4$フレーバー対称性を導入する。
• ヘイグスおよびレプトン超多重項を結合する唯一のR粒子数破れパラメータを導入し、双線形項を介してニュートリノ質量を生成する。
• $A_4$対称性を用いてニュートリノ質量行列のフレーバー構造を固定し、特定の混合パターンを導出する。
• $A_4$対称性の制約下でニュートリノ質量行列を解き、混合角を解析的に導出する。
• 理論的予測をニュートリノ混合パラメータの実験的データと照合し、モデルの妥当性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 唯一のR粒子数破れパラメータを有する最小限の超対称的モデルが、観測されたニュートリノ混合パラメータを再現できるか？
• RQ2 $A_4$フレーバー対称性は、双線形R粒子数破れの構造をどのように制限し、最大の大気中性子混合を生じさせるか？
• RQ3 唯一のR粒子数破れパラメータは、小さな非ゼロの炉角を生成するために果たす役割は何か？
• RQ4 最小限の場の内容と対称性構造を維持しながら、実験データと整合性を保てるか？

主な発見

• モデルは、実験的観測と整合する最大の大気中性子混合（$\theta_{23} \approx 45^\circ$）をうまく予測している。
• 炉角$\theta_{13}$は小さな非ゼロ値に予測され、炉ニュートリノ実験による測定値と一致している。
• 唯一のR粒子数破れパラメータが$A_4$対称性と組み合わさることで、ニュートリノ質量行列に必要なフレーバー構造が自然に導かれる。
• フレーバー対称性に基づく枠組み内で、双線形R粒子数破れの最小限の実現が達成されており、理論的自由度が削減されている。