[论文解读] Electroweak Baryogenesis in the MSSM

M. Quirós, M. Seco|CERN Document Server (European Organization for Nuclear Research)|Mar 5, 1999

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 6

一句话总结

本文研究了最小超对称标准模型（MSSM）中的电弱重子生成机制，重点关注电弱相变的强度以及通过两圈修正生成重子不对称性的问题。研究识别出一个可行的重子生成窗口，其特征为希格斯玻色子质量低于115 GeV，右手上/下夸克（右-handed stop）质量在100 GeV至顶夸克质量之间，且标量夸克质量受到约束，所有这些参数均可在LEP和Tevatron对撞机上进行检验。

ABSTRACT

We review the baryogenesis scenario in the MSSM at the perturbative level and, in particular, the impact of two-loop corrections on the strength of the phase transition and the amount of generated baryon asymmetry. We confirm the baryogenesis window, where m_H is less than 115GeV, for m_Q less than a few GeV, and the right-handed stop mass is constrained in the region between 100GeV and the top mass. This scenario will be tested at LEP and Tevatron colliders.

研究动机与目标

• 在微扰水平上评估MSSM中电弱重子生成的可行性。
• 评估两圈量子修正对电弱相变强度的影响。
• 确定能够生成足够重子不对称性的参数空间。
• 识别与观测到的重子不对称性一致的停止夸克和希格斯玻色子质量约束。
• 将模型预测与LEP和Tevatron对撞机的实验数据进行对比。

提出的方法

• 在MSSM框架内采用微扰计算方法评估电弱相变。
• 将两圈修正引入有限温度有效势，以评估相变强度。
• 利用两圈自能贡献的虚部确定萨菲尔-费米子过程的抑制率。
• 通过破缺相中的萨菲尔-费米子过程评估重子数破坏率。
• 通过要求足够重子不对称性生成的条件约束参数空间。
• 分析相变对右手上/下夸克质量与希格斯玻色子质量的依赖性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在包含两圈修正的情况下，MSSM中电弱相变的强度如何？
• RQ2 哪些希格斯玻色子与停止夸克质量值可实现足够的重子不对称性生成？
• RQ3 两圈修正如何影响MSSM中电弱重子生成的可行性？
• RQ4 在重子生成背景下，LEP和Tevatron数据对MSSM参数施加了哪些实验约束？
• RQ5 在MSSM中是否存在一个可行的参数窗口，使得通过电弱过程可生成观测到的重子不对称性？

主要发现

• 当希格斯玻色子质量低于115 GeV时，存在一个可行的重子生成窗口。
• 为实现成功的重子生成，右手上/下夸克质量被限制在100 GeV至顶夸克质量之间。
• 两圈修正显著影响电弱相变的强度。
• 该模型预测了一个非平凡的参数空间，其中萨菲尔-费米子过程可生成观测到的重子不对称性。
• 该场景可通过LEP和Tevatron对撞机对MSSM粒子的直接与间接探测进行检验。
• 重子不对称性生成对停止夸克 sector 与希格斯玻色子质量敏感，且这些约束源于微扰计算。