[論文レビュー] PLANCKSUSY - new program for SUSY masses calculations: from Planck scale to our reality

N. V. Krasnikov, А. Н. Пономарев|ArXiv.org|Nov 11, 1996

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 7

ひとこと要約

PLANCKSUSY は、SU(5) GUT フレームワーク内において、プランクスケール（2.4×10¹⁸ GeV）から電弱スケールへとソフト SUSY 破れパラメータを進化させることでスピン粒子質量を計算する新しい計算プログラムである。m₀ ≤ 0.5 m₁/₂ の場合、プランクスケールからの進化がスパーティクル質量に顕著な影響を及ぼし、常に最軽い中性ノイザーが LSP となることが保証される。また、ゲージノ質量の非一様性を調整することで、レプトン的崩壊モードを抑制し、運動量の欠損を伴うハドロン的ジェットを強調するような現象的シナリオを実現できる。

ABSTRACT

We describe briefly new program for SUSY masses calculations. The main distinction of our program is that we start to solve the renormalization group equations for soft SUSY breaking parameters for SU(5) SUSY GUT model from Planck scale $M_{PL} = 2.4\cdot 10^{18}$ Gev. Our program works also for large $tan(β)$. We find that for $m_0 \leq 0.5 \cdot m_{1/2}$ the effects of the evolution from Planck scale to GUT scale are very essential. In particular, we find that neutralino even for small $m_0$ is always LSP. We also introduced in our program some parameter of non-universality of the gaugino masses at GUT scale. Playing with the non-universality of the gaugino masses at GUT scale it is possible to have the situation when leptonic modes are suppressed and the single SUSY signature is hadronic jets with missing energy.

研究の動機と目的

• プランクスケールから電弱スケールへの SUSY ソフト破れパラメータの進化を可能にするプログラムの開発。
• 特に大きな tan(β) の場合に、プランクスケールにおける初期条件が低エネルギー SUSY スペクトルに与える影響の調査。
• GUT スケールにおけるゲージノ質量の非一様性がコライダーの現象的特徴に与える役割の探求。
• さまざまな初期質量条件のもとで、最軽い中性ノイザーが常に LSP であるかどうかの検証。
• 初期スケールを GUT スケールではなくプランクスケールとする、SUSY の現象的研究を可能にする。

提案手法

• プログラムは、プランクスケール（M_PL = 2.4×10¹⁸ GeV）から出発する、ソフト SUSY 破れパラメータのレノルマライゼーション群方程式（RGEs）を解く。
• SU(5) SUSY GUT モデルを実装し、GUT スケールで境界条件を設定する。これには、GUT スケールにおける非一様なゲージノ質量を含む。
• 大きな tan(β) 値を含み、最小限のシナリオを超えた適用範囲を拡張する。
• 二ループ RGE と一ループのしきい値補正を用いて、プランクスケールから電弱スケールへとパラメータを進化させる。
• スパーティクル質量と中性ノイザーの質量分裂を計算し、最軽い超対称粒子（LSP）を特定する。
• GUT スケールにおけるゲージノ質量の非一様性を調整可能にすることで、さまざまな現象的シナリオをシミュレートできる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SU(5) GUT モデルにおいて、プランクスケールにおける初期条件が最終的なスパーティクル質量スペクトルにどのように影響を与えるか？
• RQ2 プランクスケールからの進化が、最軽い中性ノイザーが LSP としての安定性に与える影響は何か？
• RQ3 GUT スケールにおけるゲージノ質量の非一様性が、レプトン的 SUSY 表現を抑制し、運動量の欠損を伴うハドロン的ジェットを強調できるか？
• RQ4 スカラー質量パラメータ m₀ が m₁/₂ に対して小さい場合、プランクスケールからの進化の効果はどの程度顕著か？
• RQ5 m₀ ≤ 0.5 m₁/₂ の場合でも、モデルが LSP が中性ノイザーであることに整合的であるか？

主な発見

• m₀ ≤ 0.5 m₁/₂ の場合、プランクスケールから GUT スケールへの進化がスパーティクル質量スペクトルに顕著な影響を及ぼす。
• プランクスケールからの進化のおかげで、初期の m₀ と m₁/₂ の値に関わらず、最軽い中性ノイザーは常に LSP である。
• GUT スケールにおけるゲージノ質量の非一様性を調整することで、レプトン的崩壊モードを抑制し、運動量の欠損を伴うハドロン的ジェットを強調できる。
• プログラムは、大きな tan(β) 値が一貫して処理可能であることを確認し、モデルの現象的適用範囲を拡張した。
• プランクスケールにおける初期条件の効果は無視できないものであり、正確な SUSY 質量予測には不可欠である。
• プログラムは、初期スケールを GUT スケールではなくプランクスケールとする SUSY 現象的研究のフレームワークを提供する。