Summary (English)
This scientific paper explores dark gauge-mediated supersymmetry breaking (dark GMSB) in a theory with an unbroken U(1)D local symmetry and massless dark photon.
Messenger fields charged under both Standard Model and dark gauge symmetries generate new soft supersymmetry-breaking terms due to gauge kinetic mixing between U(1)Y hypercharge and U(1)D.
The study finds that large kinetic mixing significantly alters the superpartner spectra compared to conventional GMSB, impacting Higgs soft masses for electroweak symmetry breaking and leading to a relatively light Higgsino potentially detectable at the LHC.
For simple messenger representations, a very light bino-dark photino mixed state is present in the spectrum, which can be probed through exotic Higgs boson decays at future Higgs factories.
The paper also examines cosmological and phenomenological consequences of messengers, their relics, and implications for collider searches.
Messenger fields charged under both Standard Model and dark gauge symmetries generate new soft supersymmetry-breaking terms due to gauge kinetic mixing between U(1)Y hypercharge and U(1)D.
The study finds that large kinetic mixing significantly alters the superpartner spectra compared to conventional GMSB, impacting Higgs soft masses for electroweak symmetry breaking and leading to a relatively light Higgsino potentially detectable at the LHC.
For simple messenger representations, a very light bino-dark photino mixed state is present in the spectrum, which can be probed through exotic Higgs boson decays at future Higgs factories.
The paper also examines cosmological and phenomenological consequences of messengers, their relics, and implications for collider searches.
요약 (Korean)
이 과학적 논문은 끊임없는 U (1) D 국소 대칭 및 질량이없는 어두운 광자를 가진 이론에서 어두운 게이지 매개 초대칭 파괴 (Dark GMSB)를 탐구합니다.
표준 모델과 다크 게이지 대칭 모두에서 충전 된 메신저 필드는 u (1) y hyperparch and u (1) d 사이의 측정 동역학 혼합으로 인해 새로운 소프트 초대칭-브레이킹 항을 생성합니다.
이 연구는 큰 동역학 혼합이 기존 GMSB에 비해 슈퍼 파트너 스펙트럼을 상당히 변화시켜 전기 로크 대칭을위한 HIGGS 소프트 덩어리에 영향을 미치고 LHC에서 잠재적으로 감지 할 수있는 비교적 가벼운 HIGGSINO를 초래한다는 것을 발견했다.
간단한 메신저 표현의 경우, 매우 가벼운 Bino-dark photino 혼합 상태가 스펙트럼에 존재하며, 이국적인 Higgs Boson을 통해 미래 Higgs 공장에서 붕괴 될 수 있습니다.
이 논문은 또한 메신저의 우주적 및 현상 학적 결과, 유물 및 콜라더 검색에 대한 영향을 조사합니다.
표준 모델과 다크 게이지 대칭 모두에서 충전 된 메신저 필드는 u (1) y hyperparch and u (1) d 사이의 측정 동역학 혼합으로 인해 새로운 소프트 초대칭-브레이킹 항을 생성합니다.
이 연구는 큰 동역학 혼합이 기존 GMSB에 비해 슈퍼 파트너 스펙트럼을 상당히 변화시켜 전기 로크 대칭을위한 HIGGS 소프트 덩어리에 영향을 미치고 LHC에서 잠재적으로 감지 할 수있는 비교적 가벼운 HIGGSINO를 초래한다는 것을 발견했다.
간단한 메신저 표현의 경우, 매우 가벼운 Bino-dark photino 혼합 상태가 스펙트럼에 존재하며, 이국적인 Higgs Boson을 통해 미래 Higgs 공장에서 붕괴 될 수 있습니다.
이 논문은 또한 메신저의 우주적 및 현상 학적 결과, 유물 및 콜라더 검색에 대한 영향을 조사합니다.
기술적 용어 설명 (Technical Terms)
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Excerpt (English Original)
Prepared for submission to JHEP Dark gauge-mediated supersymmetry breaking with a massless dark photon 2024 Brian Batell,a Yechan Kim,b Hye-Sung Lee,b Jiheon Leeb,c aPittsburgh Particle Physics, Astrophysics, and Cosmology Center, Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh, Pittsburgh, PA 15217, USADec bDepartment of Physics, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon 34141, Korea23 cTheoretical Physics Department, CERN, 1 Esplanade des Particules, CH-1211 Geneva 23, Switzer- land Abstract: We study dark gauge-mediated supersymmetry breaking (dark GMSB) in a theory with a new unbroken U(1)D local symmetry and massless dark photon.
Messenger[hep-ph] fields charged under both Standard Model and dark gauge symmetries produce new soft supersymmetry-breaking terms due to gauge kinetic mixing between U(1)Y hypercharge and U(1)D.
We show that large kinetic mixing induces significant distortions to the su- perpartner spectra relative to conventional GMSB.
Notably, shifts in the Higgs soft masses impact the conditions for electroweak symmetry breaking, lowering the µ parameter and yielding a relatively light Higgsino that may be accessible at the LHC.
Furthermore, for very simple messenger representations, a very light bino-dark photino mixed state is present in the spectrum, which may be probed through exotic Higgs boson decays at future Higgs factories.
We also examine the cosmological and phenomenological consequences of the messengers, the lightest of which is absolutely stable and carries fractional electric charge.arXiv:2412.17777v1 Contents 1 Introduction 1 2 Supersymmetric kinetic mixing 3 3 Dark gauge-mediated supersymmetry breaking (Dark GMSB) 6 4 Scalar soft masses in the dark GMSB 9 4.1 Higgs mass and electroweak symmetry breaking 10 4.2 Scalar particle spectrum 12 5 Gaugino soft masses in the dark GMSB 16 5.1 Neutralino sector 16 5.2 Chargino sector 21 6 Particle spectra and implications for phenomenology 22 7 Cosmology 28 7.1 Relic Gravitinos 28 7.2 Relic Messengers 28 7.3 Relic Dark Photons 30…
Messenger[hep-ph] fields charged under both Standard Model and dark gauge symmetries produce new soft supersymmetry-breaking terms due to gauge kinetic mixing between U(1)Y hypercharge and U(1)D.
We show that large kinetic mixing induces significant distortions to the su- perpartner spectra relative to conventional GMSB.
Notably, shifts in the Higgs soft masses impact the conditions for electroweak symmetry breaking, lowering the µ parameter and yielding a relatively light Higgsino that may be accessible at the LHC.
Furthermore, for very simple messenger representations, a very light bino-dark photino mixed state is present in the spectrum, which may be probed through exotic Higgs boson decays at future Higgs factories.
We also examine the cosmological and phenomenological consequences of the messengers, the lightest of which is absolutely stable and carries fractional electric charge.arXiv:2412.17777v1 Contents 1 Introduction 1 2 Supersymmetric kinetic mixing 3 3 Dark gauge-mediated supersymmetry breaking (Dark GMSB) 6 4 Scalar soft masses in the dark GMSB 9 4.1 Higgs mass and electroweak symmetry breaking 10 4.2 Scalar particle spectrum 12 5 Gaugino soft masses in the dark GMSB 16 5.1 Neutralino sector 16 5.2 Chargino sector 21 6 Particle spectra and implications for phenomenology 22 7 Cosmology 28 7.1 Relic Gravitinos 28 7.2 Relic Messengers 28 7.3 Relic Dark Photons 30…
발췌문 (Korean Translation)
JHEP Dark Gauge-Mediated Supersymmetry에 제출 준비를 위해 대량의 어두운 광자 2024 Brian Batell, yechan Kim, B Hye-Sung Lee, B Jheon Leeb, C Apittsburgh Proticle Physics, Astrophysics, Astrophysics 및 Cosmology Center, Pittsburgh, Pittsburgh, Pittsburgh의 University, Pittsburgh, Pittsburgh, Pittsecton 물리학, 한국 고급 과학 기술 연구소, Daejeon 34141, Korea23 C Theoretical Physics Department, CERN, 1 Esplanade des 입자, CH-1211 Geneva 23, Switzer Abstract : 우리는 새로운 비대증이있는 이론에서 Dark Gauge-Mediated Supersymmetrety Breaking (Dark GMSB)을 연구합니다.
표준 모델과 다크 게이지 대칭 모두에서 충전 된 메신저 [HEP-PH] 필드는 u (1) y 과하와 U (1) d 사이의 측정 운동 혼합으로 인해 새로운 소프트 초대칭 중심 항을 생성합니다.
우리는 큰 동역학 혼합이 기존의 GMSB에 비해 Superpartner 스펙트럼에 대한 상당한 왜곡을 유도한다는 것을 보여준다.
특히, HIGGS 소프트 덩어리의 이동은 전기류 대칭 파괴 조건에 영향을 미쳐 µ 매개 변수를 낮추고 LHC에서 접근 할 수있는 비교적 가벼운 Higgsino를 산출합니다.
또한, 매우 간단한 메신저 표현을 위해, 매우 가벼운 bino-dark photino 혼합 상태가 스펙트럼에 존재하며, 이는 이국적인 Higgs Boson이 미래의 Higgs 공장에서 퇴보 할 수 있습니다.
우리는 또한 메신저의 우주적 및 현상 학적 결과를 조사합니다.
메신저의 우주 학적 및 현상 학적 결과는 가장 가벼운 것이 절대적으로 안정적이며 분수 전하를 운반합니다.
ARXIV : 2412.17777V1 목차 1 소개 1 2 초대칭 운동 혼합 3 3 어두운 게이지-매개 초대칭 (Dark GMSB) 6 4 4 4 4.
대칭 파괴 10 4.2 스칼라 입자 스펙트럼 12 5 다크 GMSB에서 가우 고노 소프트 덩어리 16 5.1 중립 지노 섹터 16 5.2 chargino 섹터 21 6 현상학에 대한 입자 스펙트럼 및 시사점 22 7 우주학 28 7.1 유물 중력 28 7.2 Relic Messengers 28 7.
3 신뢰 어두운 광자 30 …
표준 모델과 다크 게이지 대칭 모두에서 충전 된 메신저 [HEP-PH] 필드는 u (1) y 과하와 U (1) d 사이의 측정 운동 혼합으로 인해 새로운 소프트 초대칭 중심 항을 생성합니다.
우리는 큰 동역학 혼합이 기존의 GMSB에 비해 Superpartner 스펙트럼에 대한 상당한 왜곡을 유도한다는 것을 보여준다.
특히, HIGGS 소프트 덩어리의 이동은 전기류 대칭 파괴 조건에 영향을 미쳐 µ 매개 변수를 낮추고 LHC에서 접근 할 수있는 비교적 가벼운 Higgsino를 산출합니다.
또한, 매우 간단한 메신저 표현을 위해, 매우 가벼운 bino-dark photino 혼합 상태가 스펙트럼에 존재하며, 이는 이국적인 Higgs Boson이 미래의 Higgs 공장에서 퇴보 할 수 있습니다.
우리는 또한 메신저의 우주적 및 현상 학적 결과를 조사합니다.
메신저의 우주 학적 및 현상 학적 결과는 가장 가벼운 것이 절대적으로 안정적이며 분수 전하를 운반합니다.
ARXIV : 2412.17777V1 목차 1 소개 1 2 초대칭 운동 혼합 3 3 어두운 게이지-매개 초대칭 (Dark GMSB) 6 4 4 4 4.
대칭 파괴 10 4.2 스칼라 입자 스펙트럼 12 5 다크 GMSB에서 가우 고노 소프트 덩어리 16 5.1 중립 지노 섹터 16 5.2 chargino 섹터 21 6 현상학에 대한 입자 스펙트럼 및 시사점 22 7 우주학 28 7.1 유물 중력 28 7.2 Relic Messengers 28 7.
3 신뢰 어두운 광자 30 …
출처: arXiv
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