En física de partículas , NMSSM es un acrónimo de Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model . [1] [2] [3] [4] [5] Es una extensión supersimétrica del modelo estándar que agrega un supercampo quiral singlete adicional al MSSM y se puede usar para generar dinámicamente el término, resolviendo el -problema . Los artículos sobre el NMSSM están disponibles para su revisión. [6] [7]
El Modelo Estándar Mínimo Supersimétrico no explica por qué el parámetro en el término superpotencialestá en la escala electrodébil. La idea detrás del Modelo Estándar Supersimétrico Próximo al Mínimo es promover latérmino a una singlete de calibre, supercampo quiral . Tenga en cuenta que el supercompañero escalar del singlino se denota por y la supercompañera spin-1/2 singlino de en el siguiente. El superpotencial para el NMSSM está dado por
dónde proporciona los acoplamientos Yukawa para los fermiones del modelo estándar. Dado que el superpotencial tiene una dimensión de masa de 3, los acoplamientos y son adimensionales; por lo tanto, la-El problema del MSSM se resuelve en el NMSSM, siendo el superpotencial del NMSSM invariante en la escala. El papel del término es generar un efectivo término. Esto se hace con el componente escalar del singlete. obteniendo un valor de expectativa de vacío de ; es decir, tenemos
Sin el el término superpotencial tendría una simetría U (1) ', la llamada simetría Peccei-Quinn; ver la teoría de Peccei-Quinn . Esta simetría adicional alteraría completamente la fenomenología. El papel deltérmino es romper esta simetría U (1) '. La término se introduce trilinealmente de modo que es adimensional. Sin embargo, queda una discretasimetría, que además se rompe espontáneamente. [8] En principio, esto conduce al problema de la pared de dominio . Introduciendo términos adicionales pero suprimidos, ella simetría se puede romper sin cambiar la fenomenología en la escala electrodébil. [9] Se supone que el problema de la pared del dominio se evita de esta manera sin ninguna modificación, excepto mucho más allá de la escala electrodébil.
Se han propuesto otros modelos que resuelven la -problema del MSSM. Una idea es mantener eltérmino en el superpotencial y tener en cuenta la simetría U (1) '. Suponiendo que esta simetría sea local, un adicional,bosón gauge se predice en este modelo, llamado UMSSM. [ cita requerida ]
Fenomenología
Debido a la camiseta adicional , el NMSSM altera en general la fenomenología tanto del sector Higgs como del sector neutral en comparación con el MSSM.
Fenomenología de Higgs
En el modelo estándar tenemos un bosón de Higgs físico. En el MSSM encontramos cinco bosones de Higgs físicos. [ cita requerida ] Debido al singlete adicionalen el NMSSM tenemos dos bosones de Higgs más; [ cita requerida ] es decir, en total siete bosones de Higgs físicos. Por tanto, su sector de Higgs es mucho más rico que el del MSSM. En particular, el potencial de Higgs en general ya no es invariante bajo transformaciones CP; ver violación CP . Normalmente, los bosones de Higgs en el NMSSM se indican en un orden con masas crecientes; es decir, por, con el bosón de Higgs más ligero. En el caso especial de un potencial de Higgs que conserva CP, tenemos tres CP incluso bosones de Higgs,, dos CP impares, y un par de bosones de Higgs cargados, . En el MSSM, el bosón de Higgs más ligero es siempre similar al modelo estándar y, por lo tanto, su producción y desintegración se conocen aproximadamente. En el NMSSM, el Higgs más liviano puede ser muy liviano (incluso del orden de 1 GeV [ cita requerida ] ) y, por lo tanto, puede haber escapado a la detección hasta ahora. Además, en el caso de conservación de CP, el CP más ligero, incluso el bosón de Higgs, resulta tener un límite inferior mejorado en comparación con el MSSM. [ cita requerida ] Esta es una de las razones por las que el NMSSM ha sido objeto de mucha atención en los últimos años.
Fenomenología neutralino
El singlino spin-1/2 da un quinto neutralino, comparado con los cuatro neutralinos del MSSM. El singlino no se acopla con ningún bosón gauge, gaugino (los supercompañeros de los bosones gauge), leptones, sleptons (los supercompañeros de los leptones), quarks o squarks (los supercompañeros de los quarks). Supongamos que se produce una partícula asociada supersimétrica en un colisionador, por ejemplo en el LHC , el singlino se omite en las desintegraciones en cascada y, por lo tanto, escapa a la detección. Sin embargo, si el singlino es la partícula supersimétrica más ligera (LSP), todas las partículas asociadas supersimétricas eventualmente se desintegran en el singlino. Debido a la conservación de la paridad R, este LSP es estable. De esta manera, el singlino podría detectarse a través de la falta de energía transversal en un detector.
Referencias
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