[논문 리뷰] N=1 Locally Supersymmetric Standard Models from Intersecting Branes

Christos Kokorelis|ArXiv.org|2003. 09. 06.

Black Holes and Theoretical Physics참고 문헌 54인용 수 18

한 줄 요약

이 논문은 토로이드 오리엔티폭에서의 브라인 교차를 통해 N=1 초대칭 표준모형 스펙트럼을 실현하는 4차원 교차 D6-브rä나 모델을 유형 IIA 끈 이론에서 구성한다. 복소 구조 모듈라를 파예-일리오풀리스(term)로 조정함으로써 계층 문제를 안정화하고, 쿼크 및 렙톤의 스쿼크와 스레프톤에 대해 양의 스칼라 질량을 생성하여 전하/색깔 파괴 최소값을 피한다; 게이지 커플링 통합은 30 테바르 이하의 낮은 끈 스케일에서 게이지 매개화를 통해 달성된다.

ABSTRACT

We construct four dimensional intersecting D6-brane models that have locally the spectrum of the N=1 Supersymmetric Standard Model. All open {\em visible} string sectors share the same N=1 supersymmetry. As expected in these supersymmetric classes of models, where the D6-branes wrap a toroidal orientifold of type IIA, the hierarchy may be stabilized if the string scale is low, e.g. below 30 TeV. We analyze the breaking of supersymmetry in the vicinity of the supersymmetric point by turning on complex structure deformations as Fayet-Iliopoulos terms. Positive masses for all squarks and sleptons, to avoid charge/colour breaking minima, may be reached when also two loop contributions may be included. In the ultimate version of the present models N=1 supersymmetry may be broken by gauge mediation. The constructions with four, five and six stacks of D6-branes at $M_s$ are build directly. Next by the use of brane recombination we are able to show that there is a continuous, RR homology flow, between six, five and four stack models. Moreover, we examine the gauge coupling constants of the Standard Model $SU(3)_C$, $SU(2)_L$, $U(1)_Y$ at the string scale in the presence of a non-zero antisymmetric NS B-field.

연구 동기 및 목표

• 4차원 교차 D6-브rä나 모델을 명시적으로 구성하여 N=1 초대칭 표준모형 스펙트럼을 실현한다.
• 낮은 끈 스케일(30 테바르 이하)에서 끈 이론 모델의 계층 문제를 안정화한다.
• 모든 스쿼크와 스레프톤이 양의 질량을 얻도록 보장하여 전하/색깔 파괴 최소값을 피한다.
• 게이지 커플링 통합이 낮은 끈 스케일(30 테바르 이하)에서 게이지 매개화를 통해 가능함을 보여준다.
• 브레인 재결합을 통해 4스택, 5스택, 6스택 모델 간의 연속적인 RR 호모로지 흐름을 수립한다.

제안 방법

• 유형 IIA 끈 이론의 토로이드 오리엔티폭에서 D6-브rä나가 순환을 감싸는 방식으로 N=1 초대칭 표준모형 스펙트럼을 실현한다.
• 개방 끈 섹터에서 N=1 구조를 유지하면서 초대칭을 깨는 복소 구조 변형을 파예-일리오풀리스(FI) 항으로 도입한다.
• 각도 매개변수와 모듈라를 사용하여 FI 항으로부터 스칼라 질량(제곱)을 계산하고, 전하/색깔 파괴 최소값을 피하기 위해 양의 값을 확보한다.
• 스칼라 질량에 이중순환 기여를 포함시켜 모든 스쿼크와 스레프톤이 양의 질량을 얻도록 한다.
• 브레인 재결합을 활용하여 4스택, 5스택, 6스택 모델 간의 연속적인 RR 호모로지 흐름을 수립한다.
• 비제로인 NS B-장이 존재할 경우, 동일한 양자수를 가진 추가 힉스 메세지온을 추가하는 것으로, 게이지 커플링 상수를 분석한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 토로이드 오리엔티폭에서의 교차 D6-브rä나 모델에서 N=1 국소 초대칭 표준모형 스펙트럼을 실현할 수 있는가?
• RQ2 끈 스케일이 낮을 경우(30 테바르 이하) 이러한 모델에서 계층 문제를 안정화할 수 있는가?
• RQ3 이중순환 기여를 포함할 경우, 스쿼크와 스레프톤에 대해 양의 스칼라 질량을 확보하여 전하/색깔 파괴 최소값을 피할 수 있는가?
• RQ4 이러한 모델에서 게이지 커플링 통합이 낮은 끈 스케일(30 테바르 이하)에서 가능할 수 있는가? 비제로인 NS B-장이 이를 어떻게 영향을 주는가?
• RQ5 브레인 재결합을 통해 4스택, 5스택, 6스택 모델 간의 연속적인 RR 호모로지 흐름을 수립할 수 있는가?

주요 결과

• 모델은 토로이드 오리엔티폭에서의 교차 D6-브rä나를 통해 N=1 초대칭 표준모형 스펙트럼을 실현하며, 모든 가시 섹터가 동일한 N=1 초대칭을 유지한다.
• 끈 스케일이 30 테바르 이하일 경우 계층 문제는 안정화되며, 저에너지 현상학과 일치한다.
• 스칼라 질량에 이중순환 기여를 포함시킴으로써 모든 스쿼크와 스레프톤이 양의 질량을 확보하여 전하/색깔 파괴 최소값을 피한다.
• 게이지 커플링 통합은 30 테바르 이하의 낮은 끈 스케일에서 발생하며, 초대칭 깨짐의 메커니즘으로 게이지 매개화와 일치한다.
• 브레인 재결합을 통해 4스택, 5스택, 6스택 모델 간의 연속적인 RR 호모로지 흐름이 수립되어 위상적 동치를 보여준다.
• 비제로인 NS B-장은 동일한 양자수를 가진 추가 힉스 메세지온을 추가하며, 게이지 커플링의 런닝을 수정하지만 낮은 스케일에서의 통합을 유지한다.