[논문 리뷰] R-Symmetry in MSSM and Beyond with Several Consequences

G. Lazarides, Qaisar Shafi|arXiv (Cornell University)|1998. 03. 20.

Statistical Mechanics and Entropy인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 메스모스(MSSM) 내의 U(1) R대칭이 물질 대칭을 포함하며, 자연스럽게 쿼크 수를 보존하고, 시-소 메커니즘 또는 무거운 SU(2)_L 삼중항을 통해 중성미온 질량을 생성할 수 있음을 제안한다. 페체-콰이니 대칭과 결합될 경우, 강한 CP 문제와 μ 문제를 동시에 해결하며, 렙토제네시스는 우주의 쿼크 비대칭을 설명한다.

ABSTRACT

The supersymmetric sector of minimal supersymmetric standard model (MSSM) possesses a U(1) R-symmetry which contains Z_2 matter parity. Non-zero neutrino masses, consistent with a 'redefined' R-symmetry, are possible through the see-saw mechanism and/or a pair of superheavy (mass M) SU(2)_L triplets with vev of order M^2_W/M. If this R-symmetry is respected by the higher order terms, then baryon number conservation follows as an immediate consequence. In the presence of right handed neutrinos, the observed baryon asymmetry of the universe arises via leptogenesis. An interplay of R- and Peccei-Quinn symmetry simultaneously resolves the strong CP and mu problems.

연구 동기 및 목표

• MSSM 내의 U(1) R대칭이 쿼크 수 보존 및 경량 중성미온 질량 생성에 미치는 역할을 탐색한다.
• R대칭이 페체-콰이니 대칭과 확장될 경우, 강한 CP 문제와 μ 문제를 동시에 해결하는 방식을 조사한다.
• 우측 스핀 중성미온이 존재하는 R대칭 프레임워크 내에서 렙토제네시스의 메커니즘을 검토한다.
• R대칭이 고차항과의 일관성과 쿼크 수 보존에 미치는 영향을 분석한다.

제안 방법

• Z_2 물질 대칭을 부분군으로 포함하는 MSSM에 U(1) R대칭을 도입한다.
• R대칭을 유지하면서도 시-소 메커니즘을 적용하여 비영이 되는 중성미온 질량을 생성한다.
• 진공 기대값이 약 M²_W/M 정도인 초중량의 SU(2)_L 삼중항 힉스 필드 쌍을 고려하여 중성미온 질량을 생성한다.
• 고차항이 초월하는 초월항이 R대칭을 존중하도록 요구하여 쿼크 수 보존을 확보한다.
• 우측 스핀 중성미온을 도입하여 렙토제네시스를 가능하게 하고, 관측된 쿼크 비대칭을 렙톤 수 위반과 연결한다.
• R대칭과 페체-콰이니 대칭을 조합하여 강한 CP 문제와 μ 문제를 동시에 해결한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 MSSM 내의 R대칭은 초월항이 초월하는 초월항을 통해 어떻게 쿼크 수 보존을 보장하는가?
• RQ2 R대칭을 유지하면서도 비영이 되는 중성미온 질량 생성을 가능하게 하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 R대칭 프레임워크 내에서 렙토제네시스는 관측된 쿼크 비대칭을 설명할 수 있는가?
• RQ4 R대칭과 페체-콰이니 대칭의 상호작용은 강한 CP 문제와 μ 문제를 동시에 어떻게 해결하는가?
• RQ5 R대칭은 초월항의 초월항과의 일관성 및 무거운 힉스 삼중항의 질량 척도에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• MSSM 내의 U(1) R대칭은 Z_2 물질 대칭을 포함하며, 대칭이 고차항에서 유지될 경우 쿼크 수 보존이 보장된다.
• R대칭을 유지하면서도 시-소 메커니즘을 통해 비영이 되는 중성미온 질량을 생성할 수 있다.
• 중성미온 질량을 위한 대안적 메커니즘은 진공 기대값이 M²_W/M 정도인 초중량의 SU(2)_L 삼중항 힉스 필드 쌍을 포함한다.
• 우측 스핀 중성미온의 존재는 렙토제네시스를 가능하게 하며, 관측된 쿼크 비대칭을 설명한다.
• R대칭과 페체-콰이니 대칭을 동시에 구현함으로써 강한 CP 문제와 μ 문제를 동시에 해결할 수 있다.
• R대칭 프레임워크는 쿼크 수 보존, 중성미온 질량 생성, 그리고 쿼크 생성을 위한 일관되고 통합된 메커니즘을 제공한다.