[論文レビュー] The fine-tuning and phenomenology of the generalised NMSSM

G.G. Ross, Kai Schmidt-Hoberg|arXiv (Cornell University)|Aug 5, 2011

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、Z4 もしくは Z8 の R 対称性をもつ一般化された NMSSM を調査し、MSSM や標準 NMSSM よりも顕著に少ない微調整を必要とすることが示された。ヒッグス粒子質量が約 130 GeV のとき最小の微調整が達成され、自然な電弱対称性の破れのための有効なパラメータ空間が拡張される。

ABSTRACT

We determine the degree of fine-tuning needed in a generalised version of the NMSSM that follows from an underlying Z4 or Z8 R-symmetry. We find that it is significantly less than is found in the MSSM or NMSSM and extends the range of Higgs mass that have acceptable fine-tuning. Remarkably the minimal fine-tuning is achieved for Higgs masses of around 130 GeV.

研究の動機と目的

• 一般化された NMSSM に内在する Z4 または Z8 の R 対称性の下での微調整の程度を評価すること。
• このモデルにおける微調整を MSSM や標準 NMSSM と比較すること。
• 一般化された NMSSM において許容可能な微調整レベルを達成するヒッグス粒子質量の範囲を特定すること。
• このモデルで微調整が最小化されるヒッグス粒子質量の値を同定すること。
• NMSSM フレームワークにおける自然な電弱対称性の破れのための有効なパラメータ空間を拡張すること。

提案手法

• 超ポテンシャルとソフト対称性破れ項を制約する明示的な Z4 または Z8 の R 対称性を有する一般化された NMSSM ラグランジアンを構築すること。
• 放射線的電弱対称性破れの条件を用いて、ヒッグス粒子質量をモデルパラメータの関数として導出すること。
• 入力パラメータの変動に対する弱いスケールの感受度に基づく微調整尺度を適用すること。
• モデルのパラメータ空間における数値スキャンを実施し、異なるヒッグス粒子質量における微調整の分布をマップすること。
• 最小微調整点の同定と、対称性構造の変化に対するその頑健性の評価。
• 得られた微調整プロファイルを MSSM や標準 NMSSM のそれと比較し、改善点を強調すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Z4 または Z8 の R 対称性を有する一般化された NMSSM における微調整のレベルは、MSSM や標準 NMSSM と比べてどの程度か？
• RQ2 一般化された NMSSM はどのヒッグス粒子質量で最小の微調整を達成するか？
• RQ3 Z4 または Z8 の R 対称性の導入は、許容可能な微調整を伴うヒッグス粒子質量の有効範囲にどのように影響するか？
• RQ4 一般化された NMSSM は、その単純な類縁モデルと比較して、電弱対称性破れの自然性を改善できるか？
• RQ5 最小微調整点における微調整の定量的改善は何か？ また、これは異なる対称性実現の下でも頑健か？

主な発見

• Z4 または Z8 の R 対称性を有する一般化された NMSSM は、MSSM や標準 NMSSM と比較して顕著に微調整が減少している。
• 許容可能な微調整と整合するヒッグス粒子質量の範囲が拡張されており、有効なパラメータ空間が広がっている。
• ヒッグス粒子質量が約 130 GeV のとき最小の微調整が達成され、このフレームワークにおいて自然な値であることが示された。
• 微調整の低減は、超ポテンシャルとソフト項の対称性保護構造に起因する。
• 改善された自然性は、Z4 および Z8 の両方の R 対称性実現において頑健であり、モデルの一般的特徴であると考えられる。
• 結果から、NMSSM における R 対称性が、大規模な超対称性質量を必要とせずに自然性問題を緩和できることを示唆している。