[论文解读] R-Symmetry in MSSM and Beyond with Several Consequences

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

Statistical Mechanics and Entropy被引用 6

一句话总结

本文提出，在包含物质宇称的MSSM中，U(1) R-对称性可自然地保持重子数，并通过见-看机制或大质量SU(2)_L三重态实现中微子质量的生成。当与Peccei-Quinn对称性结合时，可同时解决强CP问题和μ问题，而重子不对称性则由轻子生成机制解释。

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.

研究动机与目标

• 探讨MSSM中U(1) R-对称性在保持重子数和实现轻子中微子质量中的作用。
• 研究当R-对称性扩展为Peccei-Quinn对称性时，如何同时解决强CP问题和μ问题。
• 在R-对称性框架下，考察右手中微子存在时的轻子生成机制。
• 分析R-对称性与高阶项的一致性及其对重子数守恒的影响。

提出的方法

• 在MSSM中引入一个包含Z_2物质宇称作为子群的U(1) R-对称性。
• 应用见-看机制生成非零中微子质量，同时保持R-对称性。
• 考虑一对真空期望值约为M²_W/M的超重SU(2)_L三重态希格斯场，以生成中微子质量。
• 要求超势中的高阶项尊重R-对称性，以确保重子数守恒。
• 引入右手中微子以实现轻子生成，将观测到的重子不对称性与轻子数破坏联系起来。
• 将R-对称性与Peccei-Quinn对称性结合，以同时解决强CP问题和μ问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 在MSSM中，R-对称性如何通过超势中的高阶项确保重子数守恒？
• RQ2 在MSSM中，哪些机制可在保持R-对称性的前提下生成非零中微子质量？
• RQ3 在R-对称性框架下，轻子生成能否解释观测到的宇宙重子不对称性？
• RQ4 R-对称性与Peccei-Quinn对称性的相互作用如何同时解决强CP问题和μ问题？
• RQ5 R-对称性对超势结构及重希格斯三重态质量尺度有何影响？

主要发现

• 在MSSM中，U(1) R-对称性包含Z_2物质宇称，若该对称性在高阶项中得以保持，则可确保重子数守恒。
• 通过见-看机制可在保持R-对称性的前提下生成非零中微子质量。
• 中微子质量的另一种机制涉及一对真空期望值约为M²_W/M的超重SU(2)_L三重态。
• 右手中微子的存在使轻子生成成为可能，从而解释了观测到的宇宙重子不对称性。
• 同时实现R-对称性与Peccei-Quinn对称性可同时解决强CP问题和μ问题。
• R-对称性框架提供了一套一致且统一的机制，用于重子数守恒、中微子质量生成和重子生成。