4‑2‑2 분할 SUSY에서 t‑b‑τ 유카와 통합과 다크 물질 탐색

초록

4‑2‑2 좌‑우 대칭 게쥬트 그룹을 기반으로 한 분할 SUSY 모델에서 제3세대 t‑b‑τ 유카와 결합 상수의 통합을 조사한다. SARAH·SPheno·MicrOMEGAs를 이용한 전역 스캔으로 LHC, LHCb, 다크 물질 직접 탐색 및 B‑물리 제약을 적용했으며, 대규모 tan β(43–52)와 양쪽(바이노·위노) 중성자 LSP가 허용되는 영역을 확인했다. 현재 실험 한계에도 불구하고, 분할 소프트 질량 구조(m₁₂/m₃ ≲ 0.5)와 적당한 gaugino 비율(M₂, M₁)에서 유카와 통합(Rₜbτ≈1)을 만족하는 파라미터가 남아 있어 향후 LHC 런과 차세대 다크 물질 탐색으로 검증 가능하다.

상세 분석

본 논문은 SO(10) → 4‑2‑2 → SM 순으로 대칭이 깨지는 과정을 채택하고, MSSM의 하위 스펙트럼을 유지하면서도 첫 번째·두 번째 세대 스푼톤에 대한 소프트 질량 m₁₂와 제3세대 스푼톤에 대한 m₃를 구분하는 ‘분할 SUSY’ 프레임워크를 도입한다. 이는 SU(2)₍f₎와 같은 플레버 대칭에 의해 이론적으로 정당화될 수 있다. GUT 경계조건에서 gaugino 질량은 M₁ = 3/5 M₂ + 2/5 M₃ 로 연결되며, μ와 M₂는 음의 부호를 취하도록 설정해 t‑b‑τ 유카와 결합 상수의 통합을 촉진한다.

스캔 파라미터 범위는 m₁₂∈