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强CP问题宇称解中的中微子、暗物质和希格斯真空研究
作者:小柯机器人 发布时间:2023/11/30 21:53:33

近日,意大利佛罗伦萨大学的Michele Redi与Andrea Tesi合作并取得一项新进展。经过不懈努力,他们对强CP问题宇称解中的中微子、暗物质和希格斯真空进行研究。相关研究成果已于2023年11月29日在国际知名学术期刊《高能物理杂志》上发表。

据悉,如果在时空宇称交换标准模型及其镜像副本中,自然定律保持不变,那么强CP问题有望得到解决。

该研究团队对各种实现方式进行了回顾和扩展,旨在在同一框架下探讨暗物质、中微子物理、轻子数生成以及对撞机物理。在文献[1]的最小实现版本中,镜像世界包含了一个无质量的暗光子,这为宇宙学领域带来了引人入胜的新视角。镜像电子重现了500-1000 GeV质量之间的暗物质丰度,并留下了暗物质强烈相互作用的痕迹。这一理论进一步预测了TeV范围内的冷暗物质、相当显著的△Neff变化以及彩色态的偏差,这些预测将在即将进行的一系列实验中得到验证。

研究人员对镜面光子质量大、镜面粒子带电的情况在普通电磁条件下的表现进行了深入探讨,发现其现象学与常规情况有着显著的不同。此外,他们的研究还显示,对于标准模型参数的特定测量值,希格斯有效势可能会在大场值下形成第二个最小值,这是自发打破宇称对称性的关键所在。

附:英文原文

Title: Neutrinos, dark matter and Higgs vacua in parity solutions of the strong CP problem

Author: Redi, Michele, Tesi, Andrea

Issue&Volume: 2023-11-29

Abstract: The strong CP problem can be solved if the laws of nature are invariant under a space-time parity exchanging the Standard Model with its mirror copy. We review and extend different realizations of this idea with the aim of discussing Dark Matter, neutrino physics, leptogenesis and collider physics within the same context. In the minimal realization of ref. [1] the mirror world contains a massless dark photon, which leads to a rather interesting cosmology. Mirror electrons reproduce the dark matter abundance for masses between 500–1000 GeV with traces of strongly interacting dark matter. This scenario also predicts deviations from cold dark matter, sizable △Neff and colored states in the TeV range that will be tested in a variety of upcoming experiments. We also explore scenarios where the mirror photon is massive and the mirror particles are charged under ordinary electromagnetism with very different phenomenology. We also show that, for the measured values of the SM parameters, the Higgs effective potential can give rise to a second minimum at large field value as required to break spontaneously the parity symmetry.

DOI: 10.1007/JHEP11(2023)211

Source: https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP11(2023)211

期刊信息
Journal of High Energy Physics:《高能物理杂志》,创刊于2010年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:6.379