[論文レビュー] Super-gravity unification with bilinear R-parity violation

J. W. F. Valle|ArXiv.org|Aug 11, 1998

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 8

ひとこと要約

本稿では、最小超対称標準模型（MSSM）における双線形R対称性の破れ（BRpV）を含む超重力統一枠組みを提案し、微小なニュートリノ質量を微細調整を伴わずに放射的に生成するための双線形結合 $\epsilon L H$ を導入する。BRpVが任意の $\tan\beta$ においてボトム–タウヤクビ統一を可能にすることを示しており、大きな $\epsilon$ 値では大 $\tan\beta$ 解が除外される。

ABSTRACT

Bilinear R-parity violation (BRpV) provides the simplest and most meaningful way to include such effects into the Minimal Supersymmetrical Standard Model (MSSM). It is defined by a quadratic superpotential term $εL H$ which mixes lepton and Higgs superfields and mimics the effects of models with spontaneous breaking. I review some of its main features and show how large $ε$ values can lead to a small neutrino mass radiatively, without any fine-tuning. I discuss the effect of BRpV on gauge and Yukawa unification, showing how bottom--tau unification can be achieved at any value of $ anβ$. However, for very large m $ε$ values the large $ anβ$ solution is ruled out.

研究の動機と目的

• 双線形R対称性の破れ（BRpV）が超重力媒介の超対称性の破れにおけるMSSM内に与える影響を調査すること。
• BRpVがゲージおよびヤクビカップリングの統一、特にボトム–タウヤクビ統一に与える影響を調査すること。
• 大きなBRpVパラメータ $\epsilon$ 値が、微細調整を要さずに微小なニュートリノ質量を生成できるかどうかを検討すること。
• 統一とニュートリノ質量生成の文脈において、$\epsilon$ と $\tan\beta$ に課される制約を特定すること。

提案手法

• レプトン超場 $L$ とヒッグス超場 $H$ の間の双線形R対称性破れ項 $\epsilon L H$ を超ポテンシャルに導入する。
• 三線形R対称性破れ項を含む1ループダイアグラムを介したニュートリノ質量の放射的生成を分析する。
• BRpV条件下でのゲージおよびヤクビカップリングの統一を検討するために、走馬灯群発展（RGE）技法を適用する。
• 特に超重力媒介の文脈において、$\epsilon$、$\tan\beta$、および統一スケールの相乗的関係を検討する。
• ニュートリノ質量とフラバー変換過程に関する実験的制約とモデルの整合性を評価する。
• 超ポテンシャルとRGEの構造を用いて、統一と微小なニュートリノ質量が共存する可能なパrameter領域を同定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 双線形R対称性破れは、微細調整を伴わず、微小なニュートリノ質量を放射的に生成できるか？
• RQ2 BRpVは、$\tan\beta$ の異なる値においてボトム–タウヤクビカップリングの統一にどのように影響を与えるか？
• RQ3 ゲージカップリングの統一と組み合わせた場合、BRpVはパラメータ $\epsilon$ にどのような制約を課すか？
• RQ4 大きな $\epsilon$ 値が存在する状況で、大 $\tan\beta$ 解は実現可能か？
• RQ5 超重力媒介がBRpVフレームワークに一貫して組み込まれるか？ その際、統一とニュートリノ質量生成が保持されるか？

主な発見

• 双線形R対称性破れは、$\epsilon L H$ 項を含む1ループダイアグラムを介して、微小なニュートリノ質量の放射的生成を可能にする。
• BRpVカップリングの構造のおかげで、任意の $\tan\beta$ 値においてボトム–タウヤクビ統一が達成される。
• 大きな $\epsilon$ 値は、大 $\tan\beta$ 解の抑制を引き起こし、統一の文脈では実質的に除外される。
• 比較的大きい $\epsilon$ 値に対しても、ニュートリノ質量生成における微細調整の欠如が維持される。
• $\epsilon$ が大きすぎない限り、BRpVを含めた場合でも統一スケールはゲージカップリングの統一と整合的である。
• モデルは、微小なニュートリノ質量を自然に生成しつつ、ゲージカップリングの統一の成功を保つ自然な枠組みを提供する。