Published April 1, 2017
| Version v1
Publication
Open
Sparticle spectroscopy of the minimal SO(10) model
- 1. Osaka University
- 2. University of Alabama
- 3. Hanoi University of Science and Technology
Description
The supersymmetric (SUSY) minimal SO(10) model is a well-motivated grand unified theory, where the Standard Model (SM) fermions have Yukawa couplings with only one 10-plet and one 126‾-plet Higgs fields and it is highly non-trivial if the realistic quark and lepton mass matrices can be reproduced in this context. It has been known that the best fit for all the SM fermion mass matrices is achieved by a vacuum expectation value of the 126‾-plet Higgs field being at the intermediate scale of around O(1013)GeV. Under the presence of the SO(10) symmetry breaking at the intermediate scale, the successful SM gauge coupling unification is at risk and likely to be spoiled. Recently, it has been shown that the low-energy fermion mass matrices, except for the down-quark mass predicted to be too low, are very well-fitted without the intermediate scale. In order to resolve the too-low down quark mass while keeping the other fittings intact, we consider SUSY threshold corrections to reproduce the right down quark mass. It turns out that this requires flavor-dependent soft parameters. Motivated by this fact, we calculate particle mass spectra at low energies with flavor-dependent sfermion masses at the grand unification scale. We present a benchmark particle mass spectrum which satisfies a variety of phenomenological constraints, in particular, the observed SM-like Higgs boson mass of around 125 GeV and the relic abundance of the neutralino dark matter as well as the experimental result of the muon anomalous magnetic moment. In the resultant mass spectrum, sleptons in the first and second generations, bino and winos are all light, and this scenario can be tested at the LHC Run-2 in the near future.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نموذج الحد الأدنى من SO (10) فائق التناظر (SUSY) هو نظرية موحدة كبيرة ذات دوافع جيدة، حيث تحتوي فرميونات النموذج القياسي (SM) على وصلات يوكاوا مع حقل هيغز واحد فقط من 10 طوابق وحقل هيغز واحد من 126 طابقًا، وهو أمر غير تافه للغاية إذا كان من الممكن إعادة إنتاج مصفوفات كتلة الكوارك واللبتون الواقعية في هذا السياق. من المعروف أن أفضل ملاءمة لجميع مصفوفات كتلة SM fermion تتحقق من خلال قيمة توقع الفراغ لمجال هيغز 126-plet الذي يكون عند المقياس المتوسط لحوالي O(1013)GeV. في ظل وجود كسر تماثل SO(10) على المقياس المتوسط، فإن توحيد اقتران مقياس SM الناجح معرض للخطر ومن المحتمل أن يكون مدللًا. في الآونة الأخيرة، تبين أن مصفوفات كتلة الفرميون منخفضة الطاقة، باستثناء كتلة الكوارك السفلي المتوقع أن تكون منخفضة جدًا، مجهزة جيدًا بدون المقياس المتوسط. من أجل حل كتلة الكوارك المنخفضة للغاية مع الحفاظ على التركيبات الأخرى سليمة، فإننا نعتبر أن تصحيحات عتبة سوزي تعيد إنتاج كتلة الكوارك اليمنى. اتضح أن هذا يتطلب معايير طرية تعتمد على النكهة. بدافع من هذه الحقيقة، نحسب أطياف كتلة الجسيمات عند طاقات منخفضة مع كتل sfermion المعتمدة على النكهة على مقياس التوحيد الكبير. نقدم طيف كتلة الجسيمات المعياري الذي يرضي مجموعة متنوعة من القيود الظاهرية، على وجه الخصوص، كتلة بوزون هيغز الشبيهة بـ SM المرصودة والتي تبلغ حوالي 125 GeV والوفرة المتبقية للمادة المظلمة المتعادلة بالإضافة إلى النتيجة التجريبية للعزم المغناطيسي الشاذ للميون. في الطيف الكتلي الناتج، تكون السليبتونات في الجيلين الأول والثاني، bino و winos كلها خفيفة، ويمكن اختبار هذا السيناريو في LHC Run -2 في المستقبل القريب.Translated Description (French)
Le modèle supersymétrique (SUSY) minimal SO(10) est une grande théorie unifiée bien motivée, où les fermions du modèle standard (SM) ont des couplages Yukawa avec seulement un champ de Higgs de 10 plis et un champ de Higgs de 126 plis et il est très non trivial si les matrices de masse réalistes de quark et de lepton peuvent être reproduites dans ce contexte. On sait que le meilleur ajustement pour toutes les matrices de masse de fermions SM est obtenu par une valeur d'espérance de vide du champ de Higgs de 126 pl. étant à l'échelle intermédiaire d'environ O(1013)GeV. En présence de la rupture de symétrie SO(10) à l'échelle intermédiaire, l'unification réussie du couplage de la jauge SM est à risque et susceptible d'être gâchée. Récemment, il a été montré que les matrices de masse de fermions de faible énergie, à l'exception de la masse de quarks bas prédite comme étant trop faible, sont très bien ajustées sans l'échelle intermédiaire. Afin de résoudre la masse de quark trop faible tout en gardant les autres raccords intacts, nous considérons que les corrections de seuil de SUSY reproduisent la masse de quark droite. Il s'avère que cela nécessite des paramètres mous dépendants de la saveur. Motivés par ce fait, nous calculons les spectres de masse des particules à basse énergie avec des masses de sfermion dépendant de la saveur à l'échelle de la grande unification. Nous présentons un spectre de masse de particules de référence qui satisfait une variété de contraintes phénoménologiques, en particulier, la masse observée du boson de Higgs de type SM d'environ 125 GeV et l'abondance des reliques de la matière noire neutralino ainsi que le résultat expérimental du moment magnétique anormal du muon. Dans le spectre de masse résultant, les dormants des première et deuxième générations, les bino et les winos sont tous légers, et ce scénario peut être testé au LHC Run-2 dans un proche avenir.Translated Description (Spanish)
El modelo de SO (10) mínimo supersimétrico (SUSY) es una gran teoría unificada bien motivada, donde los fermiones del Modelo Estándar (SM) tienen acoplamientos de Yukawa con solo un campo de Higgs de 10 pliegues y uno de 126 pliegues y es muy poco trivial si las matrices de masa de quarks y leptones realistas se pueden reproducir en este contexto. Se ha sabido que el mejor ajuste para todas las matrices de masa de fermiones SM se logra mediante un valor de expectativa de vacío del campo de Higgs de 126 ° -plet que está en la escala intermedia de alrededor de O(1013)GeV. Bajo la presencia de la ruptura de la simetría de SO(10) en la escala intermedia, la unificación exitosa del acoplamiento del calibre SM está en riesgo y es probable que se estropee. Recientemente, se ha demostrado que las matrices de masa de fermiones de baja energía, a excepción de la masa de quarks down predicha como demasiado baja, están muy bien ajustadas sin la escala intermedia. Con el fin de resolver la masa de quarks demasiado baja mientras se mantienen intactos los otros accesorios, consideramos las correcciones del umbral de SUSY para reproducir la masa de quarks hacia abajo a la derecha. Resulta que esto requiere parámetros suaves dependientes del sabor. Motivados por este hecho, calculamos espectros de masas de partículas a bajas energías con masas de sfermiones dependientes del sabor a gran escala de unificación. Presentamos un espectro de masa de partículas de referencia que satisface una variedad de restricciones fenomenológicas, en particular, la masa observada del bosón de Higgs similar a SM de alrededor de 125 GeV y la abundancia de reliquias de la materia oscura neutralina, así como el resultado experimental del momento magnético anómalo del muón. En el espectro de masas resultante, los durmientes en la primera y segunda generación, bino y winos son todos ligeros, y este escenario se puede probar en el LHC Run-2 en un futuro próximo.Files
1611.08341.pdf
Files
(250.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1acee817f47395146ea67c7d44bc3298
|
250.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مطيافية الجسيمات لنموذج الحد الأدنى من SO(10)
- Translated title (French)
- Spectroscopie de particules du modèle SO(10) minimal
- Translated title (Spanish)
- Espectroscopia de partículas del modelo mínimo de SO(10)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2559237501
- DOI
- 10.1016/j.physletb.2017.02.021
References
- https://openalex.org/W1489445685
- https://openalex.org/W1570597348
- https://openalex.org/W1597778097
- https://openalex.org/W1694905212
- https://openalex.org/W1877342203
- https://openalex.org/W1964474300
- https://openalex.org/W1980454976
- https://openalex.org/W1985267068
- https://openalex.org/W1994121524
- https://openalex.org/W2000325376
- https://openalex.org/W2012454313
- https://openalex.org/W2028160016
- https://openalex.org/W2030519973
- https://openalex.org/W2031915452
- https://openalex.org/W2039718056
- https://openalex.org/W2040712769
- https://openalex.org/W2044992402
- https://openalex.org/W2050205717
- https://openalex.org/W2051238465
- https://openalex.org/W2052244745
- https://openalex.org/W2057404189
- https://openalex.org/W2065927088
- https://openalex.org/W2071066963
- https://openalex.org/W2075665309
- https://openalex.org/W2077957873
- https://openalex.org/W2086841760
- https://openalex.org/W2087637010
- https://openalex.org/W2088243315
- https://openalex.org/W2089507017
- https://openalex.org/W2089754319
- https://openalex.org/W2093545060
- https://openalex.org/W2095794075
- https://openalex.org/W2099636595
- https://openalex.org/W2101073879
- https://openalex.org/W2106174474
- https://openalex.org/W2110510070
- https://openalex.org/W2111471335
- https://openalex.org/W2113845947
- https://openalex.org/W2114958119
- https://openalex.org/W2116109970
- https://openalex.org/W2118488783
- https://openalex.org/W2120815088
- https://openalex.org/W2124300696
- https://openalex.org/W2125449845
- https://openalex.org/W2127930942
- https://openalex.org/W2139709898
- https://openalex.org/W2143468856
- https://openalex.org/W2145896602
- https://openalex.org/W2146713831
- https://openalex.org/W2147827569
- https://openalex.org/W2154418887
- https://openalex.org/W2156371780
- https://openalex.org/W2164299440
- https://openalex.org/W2215407399
- https://openalex.org/W2226044131
- https://openalex.org/W2279040434
- https://openalex.org/W2326375647
- https://openalex.org/W2340376607
- https://openalex.org/W2441413825
- https://openalex.org/W2490432249
- https://openalex.org/W2524208270
- https://openalex.org/W2597992975
- https://openalex.org/W2600474262
- https://openalex.org/W2963921756
- https://openalex.org/W3084106382
- https://openalex.org/W3098757351
- https://openalex.org/W3099143884
- https://openalex.org/W3103224778
- https://openalex.org/W3104492742
- https://openalex.org/W4292322877
- https://openalex.org/W4293586417