[논문 리뷰] R-symmetric Gauge Mediation and the MRSSM

Andrew E. Blechman|ArXiv.org|2009. 03. 16.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 25인용 수 24

한 줄 요약

이 논문은 위상이 빈약한 쿠르트-메이어 모형(MRSSM)을 실현하기 위한 메커니즘으로 R-대칭 게이지 매개화(RGM)를 제안한다. 여기서 U(1)R 대칭은 A-항과 메이저라 나노 기초 질량을 억제함으로써 유해한 맛을 변화시키는 중성미자 전류를 금지한다. 주요 결과는 경량 카리노와 복잡한 힉스 섹터를 지닌 맛을 보존하는 타당한 스펙트럼을 가능하게 하며, LHC에서의 새로운 신호, 예를 들어 장수 카리노와 토퍼 쿼크 붕괴에서의 특이한 양자화된 광자 신호를 가능하게 한다.

ABSTRACT

This is an invited summary of a seminar talk given at various institutions in the United States and Canada. After a brief introduction, a review of the minimal R-symmetric supersymmetric standard model is given, and the benefits to the flavor sector are discussed. R-symmetric gauge mediation is an attempt to realize this model using metastable supersymmetry breaking techniques. Sample low energy spectra are presented and tuning is discussed. Various other phenomenological results are summarized.

연구 동기 및 목표

• 유해한 맛을 변화시키는 연산자를 금지하는 더 강력한 R-대칭을 R-대칭보다 강하게 도입하여 초대칭 맛 퍼즐을 해결하기 위해.
• 메타안정적인 SUSY 깨짐을 동적으로 실현하는 데에 타당한 메커니즘인 R-대칭 게이지 매개화를 구축하기 위해.
• 특히 전기약대칭 깨짐, 힉스 물리학, 충돌기 신호의 맥락에서 MRSSM의 현상학적 타당성을 탐색하기 위해.
• 장수 카리노와 토퍼 쿼크 붕괴에서의 이중광자 최종 상태와 같은 새로운 특이한 충돌기 신호를 식별하기 위해.
• 모델에서 요구되는 조정 정도와 저에너지에서 맛을 변화시키는 물리학을 안정화시키는 데서 Landau 극한의 역할을 평가하기 위해.

제안 방법

• 게이지노와 스퀘어크가 R-전하 +1을 지닌 U(1)R 대칭을 도입함으로써, 메이저라 게이지노 질량과 A-항을 금지한다.
• 디르크 게이지노 질량을 생성하고 표준 μ-항을 μu와 μd 항으로 대체하기 위해 채널 애드조인트 필드(예: R-필드)를 도입한다.
• Nmess 메신저 쌍을 사용한 게이지 매개화를 통해, 최소한의 조정으로 가시 영역에 SUSY 깨짐을 전달함으로써 부드러운 질량을 생성한다.
• 효과적 장 이론을 통해 저에너지 스펙트럼을 분석하며, ΔF=2 과정(예: K-¯K 혼합)에서의 제약 조건을 중심으로 분석한다. 여기서 억제는 A-항의 부재와 디르크 게이지노 구조에서 기인한다.
• 카리노/중성노 질량 행렬과 스토퍼 쌍 붕괴 체인에서의 단일 토퍼 생성을 통한 충돌기 현상학을 상세 분석함으로써 평가한다.
• 24개 필드로 구성된 힉스 섹터를 고려하며, 두 하이퍼멀티플렛 (Hu,Ru)과 (Hd,Rd)에서 유래하며, 초부드러운 극한에서 D-항이 0이 된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 R-대칭보다 더 강력한 U(1)R 대칭이 작은 A-항이나 스퀘어크 질량의 일치를 요구하지 않고도 맛을 변화시키는 중성미자 전류를 억제할 수 있는가?
• RQ2 R-대칭 게이지 매개화는 복잡한 힉스 섹터를 지닌 MRSSM에서 타당하고 조정이 적은 스펙트럼을 어떻게 생성할 수 있는가?
• RQ3 R-대칭이 있는 MRSSM에서 전기약대칭 깨짐과 힉스 질량 스펙트럼에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 R-대칭 게이지 매개화 하에서 MRSSM에서 어떤 특이한 충돌기 신호가 발생하는가? 특히 장수 카리노나 이중광자 최종 상태에서의 신호를 중심으로.
• RQ5 특히 큰 tanβ 영역에서, 카리노와 중성노 질량 스펙트럼은 MSSM과 어떻게 다를까?

주요 결과

• R-대칭 모형에서 A-항과 메이저라 게이지노 질량의 부재는 MSSM과 비교해 (Mq/M~g)² 요인만큼 더 큰 억제를 통해 ΔF=2 과정(예: K-¯K 혼합)을 억제하며, 맛을 변화시키지 않는 조건에서 큰 스퀘어크 혼합 각도를 허용한다.
• 맛 제약을 피하기 위해 글루아노는 무거워야 하며(≳ 1 TeV), 전기약대칭 게이지노 애드조인트(예: 윈오)는 LHC에서 생성될 수 있을 정도로 가볍게 유지될 수 있다.
• 매개변수 공간의 많은 영역에서 카리노는 다음으로 가벼운 초대칭 입자(NLSP)가 되며, 높은 tanβ에서 중성노와의 질량 간격이 최대 30 GeV에 이르며, MSSM의 약 3 GeV 간격과는 다릅니다.
• 중력노 질량이 100 eV를 초과하면 카리노는 검출기 외부에서 붕괴할 수 있으며, 이는 매우 특이한 LHC 신호를 만들어냅니다.
• 중성노가 광자와 중력보로 붕괴할 경우, LSP가 바이노 유사일 경우, 스토퍼 쌍 붕괴에서의 단일 토퍼 생성은 배경이 거의 없는 이중경량광자 최종 상태를 생성할 수 있습니다.
• 힉스 섹터는 두 하이퍼멀티플렛에서 유래한 24개 필드를 포함하며, 초부드러운 극한에서 D-항이 0이 되어 전기약대칭 깨짐이 비트레이스러워지며 스칼라 포텐셜의 철저한 분석을 요구합니다.