[论文解读] Surveying the Phenomenology of General Gauge Mediation

Linda M. Carpenter|ArXiv.org|Dec 11, 2008

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 19被引用 32

一句话总结

本文研究了具有 R 对称性的弱耦合、可重整化模型中的多参数规范介导（GGM），表明谱结构可显著压缩，微调程度可降低至1/10至1/20——远优于最小规范介导模型。研究识别出多种次惰性粒子（NLSP，如右手上中子、右手上tauino、胶子ino），并表明非最小GGM可避免分裂SUSY的层级谱结构，同时实现具有丰富现象学特征、微调程度更低的可行SUSY情景。

ABSTRACT

I explore the phenomenology, constraints and tuning for several weakly coupled implementations of multi-parameter gauge mediation and compare to minimal gauge mediation. The low energy spectra are distinct from that of minimal gauge mediation, a wide range of NLSPs is found and spectra are significantly compressed thus tunings may be generically reduced to a part in 10 to a part in 20.

研究动机与目标

• 探索超越最小规范介导模型的非最小、多参数规范介导（GGM）模型的现象学特征。
• 识别微调程度低于最小规范介导模型的可行低能谱。
• 绘制具有两个或三个质量参数的弱耦合GGM模型的参数空间。
• 确定来自对撞机搜索（如单jet、带电惰性粒子、胶子ino）对NLSP及超对称粒子质量的约束。
• 突出显示非标准现象学，如压缩谱和非即时衰变，特别是在三参数GGM中。

提出的方法

• 采用规范介导的一般框架，引入多个隐藏 sector 生成子和消息子多重态，以SU(5)表示形式定义多个质量尺度Λi。
• 应用[6]中的参数计数方法，识别最多六个低能参数，重点聚焦于两参数和三参数情形。
• 通过一阶量子修正计算gaugino质量Mλi ∝ αiΛ，通过二阶量子修正计算标量质量，涉及Λ²及规范耦合幂次。
• 对GGM参数空间进行扫描，变化Λ1、Λ2、Λ3和ΛE，以映射NLSP及谱结构。
• 应用来自带电惰性粒子、胶子ino和单jet搜索的实验约束，以及来自非即时衰变的间接约束。
• 使用基准点展示具有压缩质量分裂和低微调的谱结构，尤其在具有大U(1)贡献的三参数模型中。

实验结果

研究问题

• RQ1 多参数规范介导模型与最小规范介导模型相比，如何改变超对称粒子谱？
• RQ2 多参数GGM模型中的微调程度如何？是否可低于最小情况？
• RQ3 在非最小GGM中，哪些超对称粒子可作为NLSP？实验约束如何随NLSP身份而变化？
• RQ4 增加参数数量（从2个增至3个）如何影响GGM的可行性与现象学特征？
• RQ5 在GGM中是否可能出现压缩谱且微调程度较低？这对对撞机搜索有何影响？

主要发现

• 多参数GGM中的微调程度降低至约1/10至1/20，显著优于最小规范介导模型中的微调程度。
• 谱结构可高度压缩，质量分裂小至三倍，尤其在具有大U(1)贡献的三参数模型中。
• 可能的NLSP种类广泛，包括wino型、bino型、右手上中子、右手上tauino和胶子ino，具体取决于参数选择。
• 在三参数GGM中，非即时衰变的约束较最小或两参数情况更宽松，尤其对右手上中子和右手上tauinoNLSP而言。
• 当ΛE较大（如160 TeV）时，胶子ino可在参数空间的小区域内成为NLSP，尽管标夸克仍较重（约1.5 TeV），导致微调程度较高。
• 在ΛE较大的三参数模型中，谱结构可极度压缩，右手上惰性费米子和右手上夸克几乎 degenerate，从而实现新颖的衰变级联过程。