风味依赖的U(1)对称性预测:碳烟生成模型与物理现象

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本文主要探讨了在具有风味依赖的$$ U(1)_{B-2L_{\alpha}-L_{\beta}} $$ 罗马字母表示的U(1)B-2Lα-Lβ规范对称性框架下的碳烟生成模型(scotogenic model)。这种模型在粒子物理学中被引入来解释中微子质量、轻子味道违反以及暗物质等现象。模型的关键要素包括两个右-handed singlets(NRi)和两个惰性标量双重态(ηi),它们在暗Z2对称性下呈现奇数性。 研究者提出了一个可行的方法,实现了scotogenic模型中的两个纹理零模式(texture zeros),即纹理A1和A2,这是在当前实验限制下仅有的两个允许的结构。选择源自$$ U(1)_{B-2L_e-L_{\tau}} $$ 的纹理A1,作者进行了深入的理论分析。这些分析涉及以下几个方面: 1. **中微子混合参数**:纹理A1的选择对模型预言的中微子混合参数有着重要影响,通过这个模型,中微子振荡数据能够确定Yukawa相互作用的结构$$ \bar{L}\tilde{\eta}N_R $$,这是模型的一个关键特性。 2. **轻子味道违反**:纹理A1的纹理结构导致了对轻子味违规律的预测,这是标准模型无法解释的现象,可能在高能物理实验中有所体现。 3. **暗物质**:由于惰性标量的存在,模型可以提供暗物质的候选粒子,通过分析其性质,如稳定性、湮灭截面等,可以推测暗物质在宇宙中的分布和可能的探测途径。 4. **对撞机特征**:纹理A1还影响着模型在粒子对撞机上的可观察信号,比如可能产生的新粒子和它们的衰变行为,这将有助于实验学家设计并优化实验策略以验证或排除这种理论模型。 这项工作为理解风味依赖的U(1)规范对称性下的scotogenic模型提供了新的视角,特别是纹理A1的选择对于模型预测的具体物理现象有显著影响。未来的研究将集中在进一步验证这些预测,并通过实验数据来测试这种理论模型的可行性。