125 GeV希格斯对μg-2异常的MSSM调和挑战:有色与无色中介子的贡献

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本文主要探讨了在Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM)中的 gauge mediation 框架下,对于125 GeV希格斯玻色子质量与μ子磁矩(g-2)之间存在的矛盾问题。MSSM中的 gaugemediation 是一种常见的超对称(SUSY)破缺机制,通过规范玻色子(如SU(3), SU(2), U(1))之间的交互来传递 SUSY 的破缺信息,从而影响粒子的质量。 希格斯机制预言的125 GeV Higgs boson在实验上得到了确认,这通常需要较大的 stop (第三家庭上夸克的超对称伙伴)质量,这会导致在 gauge mediation 中μ(超对称模型中的超对称参数,控制Higgs-Higgsino之间的混合)的值增大。然而,μ子磁矩(g-2)测量结果中观察到的异常,特别是由 Fermilab 和 BNL 实验给出的,倾向于支持更小的 slepton (轻子的超对称伙伴)和 neutralino/chargino (中立和带电 SUSY粒子)质量,因为这些粒子贡献于 g-2 的量子效应。 为了平衡这两种需求,研究者提出了利用有色和无色 messenger fields(传递 SUSY 破缺的媒介粒子)的质量分裂策略。有色 messenger 通常与强相互作用关联,其质量较大,而无色 messenger 负责传递电弱相互作用的破缺,它们的质量可能相对较小。通过精细调整这些媒介粒子的质量,理论上可以实现较小的 slepton 和 neutralino/chargino 质量,以解释 g-2 异常。 然而,文章指出,最新的 ATLAS 实验数据更新对 wino(SU(2)双态超对称粒子)的搜索结果对该理论产生了挑战。Wino 质量与 slepton 和 neutralino/chargino 有关,因此,即使通过 mass splitting 的方法设法减小了 Slepton 和 neutralino/chargino 的质量,ATLAS 数据可能排除了所有与 μ子磁矩 g-2 异常相一致的参数区域。这表明,尽管有理论上的可能性,但在当前的实验约束下,MSSM 的 gauge mediation 解释 μ子磁矩异常可能面临困难。 该研究重申了 MSSM 中 gauge mediation 对 μ子磁矩异常的潜在解释,但同时也揭示了与最新实验数据之间的不协调,这可能是对现有模型或需要进一步探索的新物理现象的信号。未来的研究可能会集中在寻找其他 SUSY 参数组合、新的 mediation 机制,或者可能需要考虑超对称的非标准实现,以解决这个理论与实验之间的矛盾。