[論文レビュー] SUSY Breaking at the Tip of Throat and Mirage Mediation

Kiwoon Choi|ArXiv.org|May 23, 2007

Space exploration and regulation被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、Type IIB シュリンク型コンパクト化における歪んだトロールの先端で超対称性（SUSY）が破れるメカニズムを提案する。可視領域の場はUV端に局在化されており、その結果生じる「ミラージ・メディエーション」のパターンにより、MGUT よりも階層的に低い統合スケールを有するため、超対称粒子の質量が著しく圧縮される。これはLHCでテスト可能な特徴的な予測を提供する。

ABSTRACT

We discuss some features of supersymmetry breaking induced by a brane-localized source which is stabilized at the IR end of warped throat, and also the resulting mirage mediation pattern of soft terms of the visible fields which are localized in the bulk space corresponding to the UV end of throat. Such supersymmetry breaking scheme can be naturally realized in KKLT-type string compactification, and predicts highly distinctive pattern of low energy superparticle masses which might be tested at the LHC.

研究の動機と目的

• KKLT型コンパクト化における歪んだトロールのIR端に局在するSUSY破れの効果的な物理的意味を調査すること。
• 可視領域の場がトロールのUV端に局在化されている場合、ソフトSUSY破れ項がどのように可視領域に伝達されるかを分析すること。
• ケーラー・モジュール・メディエーションと異常メディエーションの相互作用から生じる、低エネルギーにおける超粒子質量の特徴的なパターンを特定すること。
• これらの予測が大型ハドロン衝突型加速器（LHC）でテスト可能かどうかを評価すること。

提案手法

• 歪んだ幾何学を用いてUVおよびIRの場を分離し、KKLT型コンパクト化における4次元有効作用を構築する。
• SUSY破れの源をトロールのIR端に局在するブレインに特定し、フラックスによって安定化される。
• 可視領域をバルク空間（UV端）に局在化させ、4次元有効理論におけるゲージ場および物質場をモデル化する。
• 補償子機構とケーラー・ポテンシャルの展開を用いて、超共形形式を用いてソフト項を導出する。
• ケーラー・モジュール・メディエーションと異常メディエーションの両方が、IRにおけるSUSY破れ源から生じる寄与項の和としてソフト項を計算する。
• ミラージ・メッセンジャースケールをMGUTとSUSY破れスケールの幾何平均として導出し、その結果としてMGUTより著しく低い統合スケールが得られることを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 歪んだトロールの先端におけるSUSY破れが、UV端に局在する可視領域場のソフト項にどのように影響を与えるか？
• RQ2 この設定におけるケーラー・モジュール・メディエーションと異常メディエーションのソフト項への相対的寄与は何か？
• RQ3 得られる超粒子質量のパターンは、mSUGRA、ゲージメディエーション、または異常メディエーションとどのように異なるか？
• RQ4 予測された質量比は、グルーギノと squark のカスケード崩壊の解析を通じてLHCでテスト可能か？
• RQ5 非摂動的安定化によるゲージ結合定数モジュールの役割は、ミラージ・メディエーションのパターンを生成するために果たすか？

主な発見

• ソフト項は、両方ともIRにおけるSUSY破れブレインに起因する、2つの同等の寄与項（ケーラー・モジュール・メディエーションと異常メディエーション）によって支配される。
• その結果、ソフトパラメータはミラージ・メッセンサースケール Mmirage ≈ √(MGUT × mSUSY) で統合され、これはMGUT ≈ 2 × 10^16 GeV よりも階層的に低い。
• グルーギノ質量は、最初の2つの中性ノ質量の平均のおよそ0.54倍であると予測され、比 m_˜g / m_χ1^0 ≈ 0.54 が得られる。
• 最初の2つの中性ノ質量の比は m_χ2^0 / m_χ1^0 ≈ 1.25 と予測され、TeVスケールの物質場に依存しない。
• クォークおよびレプトンのスピンダー質量に対しても圧縮されたスペクトルが得られ、追加の物質内容に対して安定な特定の質量比を示す。
• これらの質量パターンは特徴的であり、グルーギノおよびクォークのスピンダーのカスケード崩壊における運動量インバリアントの解析を通じて、LHCでテスト可能である。