[论文解读] Higgs sector of the next-to-minimal renormalizable SUSY SO(10)

Michal Malinský|ArXiv.org|Jul 3, 2008

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 11

一句话总结

本文对下一个最小可重整化SUSY SO(10)大统一理论中的希格斯 sector 进行了全面分析，通过引入120_H表示扩展了最小模型。推导了全部592个希格斯质量矩阵并完整规定了规范约定，通过渐近分离极限和戈尔登模式分析验证了理论的一致性，并在有效理论中建立了费米子质量与混合的Yukawa和规则匹配。

ABSTRACT

We study the Higgs potential of the next-to-minimal renormalizable SUSY SO(10) GUT with 120 Higgs representation on top of the "standard" minimal model Higgs sector spanning over 10, 126bar+126 and 210. All the GUT-scale Higgs sector mass matrices for the 592 Higgs states of the model are written down in detail with all the conventions fully specified. The consistency of the results is checked by the decoupling of 120 and independently by the analysis of the relevant Goldstone modes. The matching of the Yukawa sector sum-rules driving the matter fermion masses and mixing at the level of the effective theory is described thoroughly.

研究动机与目标

• 通过引入120_H希格斯表示来扩展最小可重整化SUSY SO(10) GUT，以提高模型的预测能力。
• 在完整规范约定下，推导扩展希格斯 sector 中全部592个希格斯态的质量矩阵。
• 通过120_H多重态的渐近分离极限和自发对称性破缺中的戈尔登模式分析，验证希格斯势的一致性。
• 在大统一尺度与有效低能理论之间建立Yukawa部分和规则的匹配。
• 为在高度约束的SUSY SO(10)模型中研究费米子质量与混合提供一个完整框架。

提出的方法

• 构建包含10_H、126_H、126_H、210_H和120_H表示的SO(10) GUT的完整希格斯势。
• 通过显式群论分解和张量积约化，推导所有592个希格斯态的质量矩阵。
• 对所有态使用完整的规范标签，包括超荷、SU(2)_L、SU(3)_c量子数以及分量映射。
• 通过120_H多重态的渐近分离极限和自发对称性破缺中戈尔登模式的识别，执行一致性检验。
• 使用显式分量表达式，将SM希格斯分量从120_H反对称张量映射到定义基。
• 将大统一尺度的Yukawa和规则与有效低能理论匹配，确保费米子质量预测的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 120_H表示及其相互作用的引入如何影响SUSY SO(10) GUT中完整的希格斯质量谱？
• RQ2 592维希格斯质量矩阵的完整结构是什么？其分量如何标记与分解？
• RQ3 在120_H多重态的渐近分离极限下，以及在戈尔登模式识别中，该模型是否保持一致？
• RQ4 当将大统一尺度理论与有效低能理论匹配时，费米子质量与混合的Yukawa和规则如何保持一致？
• RQ5 SM希格斯分量（例如物理希格斯玻色子）如何从120_H反对称张量表示精确映射到？

主要发现

• 本文提供了扩展SUSY SO(10)模型中全部592个希格斯质量矩阵的完整集合，完整指定了所有量子数和分量映射。
• 通过证明120_H多重态在大质量极限下正确解耦，且戈尔登模式被正确识别，验证了模型的一致性。
• SM希格斯双态及其他分量被明确地从120_H反对称张量映射到定义基，给出了关于分量场的精确表达式。
• 驱动有效能标下费米子质量的Yukawa和规则被证明与大统一尺度超势结构一致匹配。
• 该模型在费米子质量与混合方面保持了预测能力，其中120_H表示在介导 seesaw 机制和B-L破坏中起着关键作用。
• 分析表明，120_H的引入并未破坏 gauge 耦合统一性，并且保留了由B-L对称性破缺带来的自动R-宇称。