[논문 리뷰] SUSY Breaking at the Tip of Throat and Mirage Mediation

Kiwoon Choi|ArXiv.org|2007. 05. 23.

Space exploration and regulation인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 Type IIB 끈(compactification)에서 곡률이 강한 목의 끝부분에서 슈퍼대칭(SUSY)이 깨지는 메커니즘을 제안한다. 여기서 가시세계의 장들은 유효한 끝부분에 국한되어 있다. 이로 인해 발생하는 '미라 매개' 패턴은 MGUT보다 계층적으로 낮은 통합 스케일을 가짐으로써, 르프레온(LHC)에서 검증 가능한 특징적인 예측을 제공한다.

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.

연구 동기 및 목표

• KKLT 유형의 compactification에서 곡률이 강한 목의 IR 끝부분에 국한된 SUSY 깨짐의 현상학적 함의를 탐색하기 위해.
• 가시세계의 장들이 목의 UV 끝부분에 국한되어 있을 때, 소프트 SUSY 깨짐 항목이 어떻게 가시세계에 전달되는지 분석하기 위해.
• 카이러 모듈러스 매개와 이상성 매개의 상호작용으로 인해 발생하는 저에너지 초대칭 입자 질량의 특징적인 패턴을 규명하기 위해.
• 이 예측이 대형 하드론 충돌기(Large Hadron Collider, LHC)에서 검증될 수 있는 잠재력을 평가하기 위해.

제안 방법

• 곡률이 강한 기하학에 의해 UV 및 IR 장을 분리함으로써, KKLT 유형의 compactification에 대한 4차원 효과적 작용을 구성한다.
• SUSY 깨짐의 원인으로 목의 IR 끝부분에 국한된 브레인-지역화된 소스를 식별하며, 이는 플럭스에 의해 안정화된다.
• 가시세계를 배경 공간(즉, UV 끝부분)에 국한된 것으로 모델링하며, 4차원 효과적 이론에서 게이지 및 물질 장을 포함한다.
• 보정자 기법과 카이러 포텐셜 전개를 사용하여, 초등형 형식(superconformal formalism)을 통해 소프트 항목을 유도한다.
• 카이러 모듈러스 매개와 이상성 매개의 기여를 합산하여 소프트 항목을 계산하며, 이 두 가지 모두 IR SUSY 깨짐 소스에서 기인한다.
• 미라 메신저 스케일을 MGUT와 SUSY 깨짐 스케일의 기하 평균으로 유도함으로써, 통합 스케일이 MGUT보다 훨씬 낮아진다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 곡률이 강한 목의 끝부분에서 발생하는 SUSY 깨짐이, UV 끝부분에 국한된 가시세계 장의 소프트 항목에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ2 이 설정에서 카이러 모듈러스 매개와 이상성 매개가 소프트 항목에 기여하는 비율은 어떻게 되는가?
• RQ3 결과적으로 초대칭 입자 질량의 패턴은 어떠한가? 이는 mSUGRA, 게이지 매개, 또는 이상성 매개와 어떻게 다를까?
• RQ4 예측된 질량 비율은 글루아노와 스퀘어크의 캐스케이드 붕괴 분석을 통해 LHC에서 검증될 수 있는가?
• RQ5 비민법적 안정화된 게이지 상수 모듈러스가 미라 매개 패턴을 생성하는 데서 수행하는 역할은 무엇인가?

주요 결과

• 소프트 항목은 두 가지 유사한 기여로 구성되며, 이는 모두 IR SUSY 깨짐 브레인에서 기인한 카이러 모듈러스 매개와 이상성 매개이다.
• 결과적으로 소프트 매개변수들은 미라 메신저 스케일 Mmirage ≈ √(MGUT × mSUSY)에서 통합되며, 이는 MGUT ≈ 2 × 10^16 GeV보다 계층적으로 낮다.
• 글루아노 질량은 첫 번째 두 중성자미온 질량의 평균의 약 0.54배로 예측되며, 비율 m_˜g / m_χ1^0 ≈ 0.54이다.
• 첫 번째 두 중성자미온 질량의 비율은 m_χ2^0 / m_χ1^0 ≈ 1.25로 예측되며, 이는 테바 스케일의 물질 장에 영향을 받지 않는다.
• 스쿼크 및 스피온 질량 역시 압축된 스펙트럼을 보이며, 추가적인 물질 내용에 영향을 받지 않는 특정 질량 비율을 가진다.
• 이 질량 패턴은 매우 특징적이며, 글루아노와 스퀘어크의 캐스케이드 붕괴에서 운동량 관측량을 분석함으로써 LHC에서 검증될 수 있다.