[論文レビュー] General Gaugino Mediation

Matthew Sudano|arXiv (Cornell University)|Sep 10, 2010

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 33被引用数 13

ひとこと要約

この論文は、スカラー質量が中間的なゲージ群の対角的破れによってスクリーニングされるため、従来のゲージメディエーションと比較してスカラー質量が抑制される、超対称性破れモデルのクラスである一般ゲージノメディエーションを導入する。このメカニズムは、質量ゼロと質量を持つベクトル multiplet の組み合わせを含み、スクリーニング効果によってソフト質量が減少するように変更された相関関数積分からスカラー質量スペクトルが導かれる。

ABSTRACT

The spectrum of a class of gaugino mediation models with arbitrary hidden sector is considered. These models are defined by a diagonal breaking of the mediating gauge group, which places them outside the realm of General Gauge Mediation. While gauginos get masses as in ordinary gauge mediation, the scalar masses are screened.

研究の動機と目的

• 中間的なゲージ構造が非標準的であるため、一般ゲージメディエーションの範囲外にあるゲージメディエートドSUSY破れモデルのクラスを開発すること。
• 従来のゲージメディエーションにおけるスカラーとゲージノの質量階層問題を、スカラー質量のスクリーニング機構を導入することで解決すること。
• 現在相関関数とベクトル multiplet 伝播関数の観点からソフト質量スペクトルを導出し、質量ゼロまたは質量を持つ中間子に対する既知の結果を一般化すること。
• 質量ゼロと質量を持つベクトル multiplet の干渉により、標準ゲージメディエーションと比較してスカラー質量が抑制されることを示すこと。

提案手法

• 隠れたセクターがリンク場 L と L̄ の真空期待値（vev）によってゲージ対称性を破る、U(1)₁ × U(1)₂ ゲージ群を採用する。このモデルでは、両方のゲージ群に電荷を持つ場が存在する。
• ラグランジアンは超空間においてチャイralおよびベクトル超多重項で記述され、物理的真空への座標変換により有効相互作用が得られ、D項が質量を持つベクトル多重項のスカラー成分 Σ に結合する項が導入される。
• スカラー質量は、D₁(p)D₂(−p) の2点関数の1ループ図から計算され、D項相互作用の3×3行列を逆転させることで得られる非自明な運動量空間伝播関数が用いられる。
• 得られる質量式は、ベクトル多重項の質量 m_V と逆二乗ゲージ結合定数 1/g² に依存する係数を伴う、相関関数 C̃₀, C̃₁/₂, および C̃₁ の組み合わせで表される。
• 被積分関数を質量ゼロの中間子（f(0)）と質量を持つ中間子（f(m_V²)）の寄与に分解するための恒等式を用い、標準的およびヒッグス化されたゲージメディエーションの既知の結果と比較可能になる。
• 最終的なスカラー質量の式は、m_r² ∝ −g⁴c₂(r)m_V⁴ ∫ d⁴p/((2π)⁴) [m_V⁴/(p²(p² + m_V²)²)] × (C̃₀ − 4C̃₁/₂ + 3C̃₁) で与えられ、c₂(r) は表現 r における2次カルタン・チェビシェフ不変量である。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 中間的なゲージ群の対角的破れを持つモデルでは、標準ゲージメディエーションと比較してスカラー質量スペクトルはどのように異なるか？
• RQ2 質量ゼロと質量を持つベクトル多重項がソフト質量を媒介する役割を果たす仕組みは何か？また、それらがどのように組み合わさってスカラー質量を抑制するのか？
• RQ3 ソフト質量スペクトルは、質量ゼロまたは質量を持つ中間子理論からの既知の相関関数で表現可能か？
• RQ4 スカラー質量の抑制は、異なる種類の中間子の干渉に起因する程度はどの程度か？また、これによりスカラーとゲージノの質量階層にどのような影響を与えるか？

主な発見

• 一般ゲージノメディエーションでは、質量ゼロと質量を持つベクトル多重項の交換によるスクリーニング効果のおかげで、標準ゲージメディエーションと比較してスカラー質量が抑制される。
• スカラー質量の被積分関数は、質量ゼロの中間子の場合のそれよりも小さいことが、不等式 [1/p²] − [m_V⁴/(p²(p² + m_V²)²)] > 0 によって示され、寄与が減少していることが示唆される。
• スカラー質量式は、質量ゼロと質量を持つ中間子の極限をつなぐ運動量空間係数に重み付けされた、相関関数 C̃₀, C̃₁/₂, および C̃₁ の組み合わせとして表現される。
• この結果は [29] におけるデコネストラクションモデルの特別な場合であり、スクリーニングがリンク場のvevを介した2つのU(1)ゲージ群間のD項混合によって生じることを導出により確認した。
• この手法により、隠れたセクターの現在相関関数を用いてソフト質量を計算可能となり、質量ゼロおよび質量を持つ中間子理論からの既知の結果を一般化した。