Đặc tính của các hạt siêu đối xứng trong một số mô hình chuẩn mở rộng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG ĐẶC TÍNH CỦA CÁC HẠT SIÊU ĐỐI XỨNG TRONG MỘT SỐ MƠ HÌNH CHUẨN MỞ RỘNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội - 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG ĐẶC TÍNH CỦA CÁC HẠT SIÊU ĐỐI XỨNG TRONG MỘT SỐ MƠ HÌNH CHUẨN MỞ RỘNG Chun ngành: Vật lý lý thuyết Vật lý toán Mã số : 62.44.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học PGS TS HÀ HUY BẰNG Mnc lnc DANH MUC CÁC KÝ HIfiU VÀ CHU VIET TAT DANH MUC CÁC BANG vii viii DANH MUC CÁC HÌNH VE, ĐO TH± Me ĐAU ix 1 MƠ HÌNH CHUAN SIÊU ĐOI XÚNG TOI THIEU VÀ V¾T CHAT TOI 1.1 Mơ hình chuan 1.2 Siêu đoi xúng Mơ hình chuan siêu đoi xúng toi thieu 11 1.2.1 Siêu đoi xúng .11 1.2.2 Mơ hình chuan siêu đoi xúng toi thieu (MSSM) 14 1.2.3 Cơ che phá võ siêu đoi xúng mem 16 1.2.4 Các mơ hình phá võ siêu đoi xúng tn phát 17 1.2.5 Phő khoi lưong hat cna MSSM .19 1.2.6 Các tham so cna MSSM .24 1.3 Vi pham đoi xúng CP 25 1.3.1 Vi pham đoi xúng CP mơ hình chuan 26 1.3.2 Van đe vi pham CP manh SM 29 1.3.3 Vi pham đoi xúng CP MSSM 30 1.4 V¾t chat toi .33 1.4.1 Van đe v¾t chat toi 33 1.4.2 Các úng cu viên cna v¾t chat toi 33 1.4.3 Phân loai hat v¾t chat toi 35 1.4.4 Gravitino, axion axino mơ hình siêu đoi xúng 36 iv 1.5 Ket lu¾n Chương 41 SQUARK VÀ GLUINO TRONG MSSM VI PHAM CP 42 2.1 Hi¾u úng cna tương tác vói chân khơng pha vi pham CP lên trình sinh squark tù va cham e+e−, µ+µ− MSSM vói tham so phúc 43 2.1.1 Đóng góp cna đinh tương tác mói xuat hi¾n vi pham đoi xúng CP 43 2.1.2 Các ket qua so 49 2.2 Sn sinh c¾p gluino tù va cham e+e− MSSM vi pham CP 52 2.2.1 Các ket qua giai tích 53 2.2.2 Các ket qua so 55 2.3 Sn rã squark thành gluino quark MSSM vi pham CP 63 2.3.1 Các ket qua giai tích 64 2.3.2 Các ket qua so 66 2.4 Ket lu¾n chương 68 Đ¾C TÍNH CUA CÁC HAT LÀ ÚNG CU VIÊN CUA V¾T CHAT TOI TRONG KHN KHO CUA CC Mễ HèNH CHUAN Me RđNG 70 3.1 Vắt chat toi o thang vũ tru nho nhat 70 3.1.1 Thang khoi lưong vũ tru cõ nho 71 3.1.2 Kha dị tìm cau trúc cõ nho 73 3.2 Tính nhân qua cna hat có spin 3/2 74 3.3 Hi¾u úng cna tương tác vói chân khơng lên q trình sinh axion tù va cham e+e− 77 3.3.1 Quá trình sinh axion tù va cham e+e− vói ket qua o múc 77 3.3.2 Các bő lưong riêng vào trình sinh axion tù va cham e+e− 78 3.3.3 Các bő đinh 81 3.3.4 Các ket qua tính so thao lu¾n .82 3.4 Hi¾u úng cna tương tác vói chân khơng lên q trình sinh axino iv tù va cham e+e− 83 v 3.4.1 Quá trình sinh axino tù va cham e+e− vói ket qua o múc 83 3.4.2 Các bő lưong riêng vào trình sinh axino tù va cham e+e− 84 3.4.3 Các bő đinh 85 3.4.4 Các ket qua tính so thao lu¾n .88 3.5 Ket lu¾n Chương 89 KET LU¾N 90 DANH MUC CÁC CƠNG TRÌNH Đà ĐƯeC CƠNG BO CUA TÁC GIA TÀI LIfiU THAM KHAO PHU LUC 92 94 108 Me ĐAU Lí chQn đe tài Muc đích cna v¾t lý lưong cao hieu mô ta ban chat cna hat tương tác cna chúng bang cách su dung phương pháp toán hQc Ba so bon tương tác biet tồn b® hat thnc nghi¾m khám phá đưoc mơ ta mơ hình chuan (SM - Standard Model) Tuy nhiên, có m®t hat quan trQng đưoc tiên đốn boi SM cịn chưa đưoc tìm thay boson Higgs Boi v¾y, muc đích rat quan trQng cna máy gia toc the h¾ mói nhat LHC (Large Hadron Collider) phát hi¾n hat Higgs đe hồn thành SM, đo xác khoi lưong hat Higgs tính chat cna SM chúa ba tương tác biet khơng mơ ta hap dan khơng the giai thích đưoc nguon goc tham so cna Su dung siêu đoi xúng, SM có the đưoc xây dnng thành lý thuyet thong nhat giai thích đưoc phan cau trúc nên SM Ngồi ra, siêu đoi xúng cịn có the giai quyet van đe thong nhat hang so tương tác, v¾t chat toi khơng baryon Vi¾c siêu đoi xúng hố mơ hình chuan se cho địi mơ hình chuan siêu đoi xúng, ngưịi ta đ¾c bi¾t quan tâm đen mơ hình chuan siêu đoi xúng toi thieu (MSSM) Đây mơ hình mo r®ng cna SM mà van dna nhóm chuan SUC (3) ⊗ SUL(2) ⊗ UY (1) nên mô hỡnh mo rđng SM tiet kiắm nhat Neu ke thờm tương tác hap dan ta se có mơ hình siêu hap dan (SUGRA) M®t nhung van đe có tính thịi sn cna v¾t lý hat ban hi¾n nghiên cúu q trình v¾t lý có sn tham gia cna hat đưoc đốn nh¾n mơ hình chuan siêu đoi xúng đe hy vQng tìm đưoc + − + − hàng đau phai ke đen trình vacác cham etrình elý, đưoc va cham µ µ , đe chúng tù thnc nghi¾m Nhung q trình v¾t thnc nghi¾m quan tâm sinh hat mói ho¾c q rã có sn tham gia cna hat mói M®t nhung phép thu đe kiem tra tính đan cna mơ hình chuan mơ hình mo r®ng cna sn vi pham CP Vi¾c tính đen vi pham CP cho phép ta xác hố ket qua trình se cung cap so li¾u xác thnc cho thnc nghi¾m q trình tìm kiem hat siêu đoi xúng boson Higgs đưoc tiên đốn tù lý thuyet Trong v¾t lý, the giói v¾t chat xung quanh đưoc hình thành tn nhiên, đưoc nghiên cúu theo hai xu hưóng tưong trái ngưoc nhau: the giói vơ nho ngun tu, hat nhân electron, prôton, nơtron, quark đưoc gQi the giói vi mơ the giói vơ lón trái đat, m¾t trăng, m¾t trịi, sao, thiên hà vũ tru hQc đưoc gQi the giói vĩ mơ Giua hưóng nghiên cúu có sn liên h¾ vói Đe hieu rõ nguon goc cau trúc ban chat cna vũ tru chỳng ta can en mđt lý thuyet vắt lý cú kha thong nhat tat ca bon tương tác ban đi¾n tù, manh, yeu hap dan vói Theo nhà khoa hQc, Vũ tru có tói 95% lưong mà chưa tùng biet đen, gQi "năng lưong toi" (Dark Energy) "v¾t chat toi" Có tói 23% tồn b® lưong đưoc chúa "v¾t chat toi" (DM - Dark Matter) Vì v¾t chat toi đưoc khang đ%nh ve sn ton tai cna bang ca quan sát tiên đốn lý thuyet, nên úng cu viên cna v¾t chat toi (mà ngưòi ta cho rang hat ban) đưoc tìm kiem đe làm sáng to ban chat cna DM M®t loai hat có kha đóng góp vào DM hat gia vơ hưóng nhe axion xuat hi¾n tù van đe vi pham CP siêu đa(Strong tuyen ΦCP) = thnc s+ iasaxion +các √2θ˜a +hình θ Fban baođong gom axion thành phan Φchuan manh Trong mơ siêu đoi (a), xúng có xúng chúa axion, vơ hưóng (s) hành siêu đoi fermion - axino (a˜) Cũng giong axion, saxion axino tương tác rat yeu vói v¾t chat thơng thưịng, có the thành viên cna WIMPs (Weakly interacting massive particles), cna v¾t chat toi Tiep theo, khuôn khő cna lý thuyet siêu hap dan se sinh gravitino ban đong hành siêu đoi xúng cna graviton Gravitino úng cu viên tiem cna DM Trong nhung năm gan đây, nhà v¾t lý rat quan tâm đen vi¾c phát hi¾n hat mói máy gia toc, đ¾c bi¾t LHC Tuy nhiên, đ¾c tính liên quan đen hat can phai đưoc xác hố đưoc hieu sâu sac đ¾c bi¾t thơng qua q trình tán xa, phân rã có tính đen hi¾u úng tương tác vói chân khơng pha vi pham CP Vói nhung lý vùa thình bày, tác gia chQn đe tài nghiên cúu cna là: "Đ¾c tính cua hat siêu đoi xúng m®t so mơ hình chuan má r®ng" Mnc đích nghiên cÉu Nghiên cúu van đe ve đ¾c tính cna hat mói đưoc tiên đốn tù mơ hình chuan siêu đoi xúng - Phương pháp nghiên cÉu Các phương pháp cna lí thuyet trưịng lưong tu Các phương pháp khác: So sánh đánh giá; Các phương pháp giai tích phương pháp tính tốn so Đoi tưang pham vi nghiên cÉu Nghiên cúu tính chat cna hat mói xuat hi¾n mơ hình chuan siêu đoi xúng MSSM, SUGRA Nghiên cúu ve tiet diắn tỏn xa v đ rđng phõn ró cna q trình có sn tham gia cna gluino, squark, axion, axino tai máy gia toc tuyen tính anh hưong cna tương tác vói chân khơng o gan m®t vịng pha vi pham CP lên đai lưong Đe c¾p đen tính chat cna v¾t chat toi o thang vũ tru cõ nho so ban chat cna úng cu viên cna Ngồi chúng tơi góp phan làm cho lý thuyet ve gravitino - m®t úng cu viên quan trQng cna v¾t chat toi đưoc hồn chinh Ý nghĩa khoa hQC thEc tien cua lu¾n án Các ket qua cna lu¾n án xác hố đ¾c tính cna hat mói siêu đoi xúng đưoc tiên đốn tù lý thuyet nham đ%nh hưóng cho thnc nghi¾m phát hi¾n hat Lu¾n án cung cap thêm cho kien thúc đe hieu rõ ve v¾t chat toi vi pham CP Các nghiên cúu cna lu¾n án góp phan kiem nghi¾m ve tính đan cna mơ hình chuan siêu đoi xúng hồn thi¾n chúng Bo cnc cua lu¾n án Lu¾n án đưoc trình bày 115 trang, bao gom chương, phan mo đau, phan ket luắn v cỏc phu luc Nđi dung cna lu¾n án liên quan đen 11 cơng trình khoa hQc đưoc cơng bo Tap chí khoa hQc ngồi nưóc, cu the là: đăng Tap chí International Journal of Theoretical Physics cna My, đưoc nh¾n đăng o Tap chí Chinese Journal of Physics cna Đài Loan, ng o Proceedings cua cỏc Hđi ngh% Vắt lý t chúc tai Nh¾t Pháp, đăng o Tap chí Communications in Physics, đăng o Tap chí Journal of Science cna Đai hQc Quoc gia Hà N®i Chương 1: MƠ HÌNH CHUAN SIÊU ĐOI XÚNG TOI THIEU VÀ V¾T CHAT TOI 1.1 Mơ hình chuan Lagrangian tồn phan cna mơ hình chuan có dang: (1) L = Lgauge + Lfermion + LHiggs + LY ukawa, 1.2 Siêu đoi xÉng Mơ hình chuan siêu đoi xÉng toi thieu 1.2.1 Siêu đoi xÉng Siêu đoi xúng m®t đoi xúng giua trang thái có spin khác 1.2.2 Mơ hình chuan siêu đoi xÉng toi thieu (MSSM) Phan Lagrangian siêu đoi xúng cna MSSM có dang sau: 1 L = + ∫ d2 θ W aα W a + W Jα W J + h.cΣ aα a + W W α Susy 16g α sα 16g2 s 16gJ2 s ∫ a α + d2 θd2 θ¯.Qˆ¯ eg Y V +2gT V +2gs Vs Qˆ J J + Uˆ¯ eg Y V +2gT J J a V α +2gs Vs a α Uˆ + D¯ˆ eg Y V +2gT V +2gsVs Dˆ J J + Lˆ¯ egJ Y V J+2gT aV α Lˆ + Eˆ¯ egJ Y V J +2gT aV2 α Eˆ Σ ˆ + H ¯ g Y V +2gT a V 1+ g Y V +2gT a V α ˆ e e H Hˆ α Hˆ ¯ J J J J + ∫ d2 θ.sij ΣλdHˆ i Qˆ j Dˆ − λu Hˆ i Qˆ j Uˆ + λe Hˆ i Lˆ j Eˆ − µHˆ i Hˆ j ΣΣ 2 (2) 1.2.3 Cơ che phá vã siêu đoi xÉng mem Phan Lagrangian phá võ siêu đoi xúng mem có dang: α α 2λ λ + Σ LSof = − M1 λJλJ + M λαλα + h.c Mt s s 2 L| − M |u˜L | − M |d˜L | − M |˜lL |2 − M |e˜L |2 − M |q˜ q u˜ e˜ ˜L d˜ L ˜ L √ + Tương tn, Hình 2.13 bieu dien sn bien thiên cna σ theo s vói φt = giá tr% φb = (0.1, 0.4, 0.5, π/4, 3π/4) Tiet √ di¾n tán xa cnc đai có the đat đưoc 1180 √ fb tai lưong s = 1045 GeV (trưòng hop I) 790 fb tai s = 1315 GeV (trưịng hop II) - Tiep theo, chúng tơi ve đo th% sn phu thuđc cna tiet diắn tỏn xa theo sn bien thiên cna ca hai tham so φt , φb tai m®t giá tr% lưong thích hop vói đ® phân cnc cna chùm hat tói khác (Hỡnh 2.14 2.18) Tiet diắn tỏn xa phu thuđc vo đ® phân cnc cna chùm hat tói (P1, P2 ), khoi √ √ tai s =1300 GeV (bên 2.14); phai) cnc khác cna2.15); chùm(Phat (P , P2)=(0.8,0.6) (dịng thú nhat-Hình (Pvói thú hai-Hình (dịng + −đ® phân(dịng 1, Pcác 2)=(-0.8,0.6) 1, Ptói: 2)=(-0.5,0.5) thú Hình 2.14-2.18: Sn phu thu®c cna σ(e e → g˜g˜) vào φ s =cuoi 1045 GeV1 (bên trái) t φb tai ba-Hình 2.16); (P1, P2)=(-0.8,0) (dịng thú tư-Hình 2.17); (P1, P2)=(0,0) (dịng cùng-Hình 2.18) Bên trái: trưịng hop (I); Phai: trưịng hop (II) √ lưong cna gluino (mg˜) lưong va cham (k = s) Và: • Đóng góp cna φt φb c®ng hưong vói nhau, làm cho tiet di¾n tán xa cnc đai kha dĩ tăng lên rat nhieu ca hai trưòng hop nhat = (−0.8, nhat vói (Pcnc = (−0.8, 0) • 1, P 2) phu 1, P 2) thay Tiet vúi diắn(Ptỏn xa thuđc0.6), manhớtvo đ phõn v i manh ã Vúi cựng m®t đ® phân cnc (P , P ) = (−0.8, 0.6) : Xác suat cnc sinh gluino có the đat đưoc o trưòng hop (I) khoang σ1197500 = 2395 fb, o hop = 1579 fb; Vói 2max đ® trưng máy gia trưịng toc 500f(II) bhaikhoang /năm, so σsn ki¾n nhieu nhat có1maxthe mong đoi úngL = trưòng hop là: N = 1max vàcna N2max =tương 789500 • Ngồi ra, chúng tơi thay rang, vói đ® phân cnc vói m®t giá tr% cna khoi lưong gluino xác suat sinh gluino lón nhat o vùng lưong mà tai tùng đóng góp riêng bi¾t cna φt φb lón nhat √ Trong trưịng hop (I) khoang 1003GeV ≤ s ≤ 1045GeV ; √ trưòng hop (II) khoang 1290GeV ≤ s ≤ 1315GeV - Trong hai trưòng hop (I) (II) o trên, ta thay đóng góp cna φt φb tương đương nhau, φb cho đóng góp nho φt khơng đáng ke Và trưịng hop ca φt φb đeu khác khơng, ta nh¾n thay chúng c®ng hưong vói làm cho xác suat tìm thay gluino rat lón ca đoi vói trưòng hop khoi lưong gluino cao Trong trưòng hop tham so thnc, neu khoi lưong cna gluino ∼ 300GeV , ∼ 400GeV xác suat tìm thay chúng rat hiem đoi vói máy toc200GeV tuyen đ®có trưng 1000f b−1sn/năm Vói tr% ca nho cũngvóichi khoang 65the ki¾n g˜ = đưocgiá mong đoi Do đócna khamgia sinh c¾ptính gluino gan khơng đưoc Vi¾c tìm thay gluino máy gia toc tuyen tính có the đóng góp cna hi¾u úng v¾t lý mói, có the ke đen hi¾u úng cna pha vi pham đoi xúng CP + − +đen − mđt snMSSM sinh cắp tỏnxa ,vechỳng tụitham nghiờn cỳu sn thay đői - Đe đưa lu¾n đay anh hưong cna pham CP đoi cna σ(e etham → g˜g˜) vào vàeđn φeb đoi vói sopha tSPS1 mơvói hình giói han vói b®gluino soket chuan SPS5 (Hình 2.19) Tvi a thay: + Cũng hai trưòng hop trên, φt φb đeu làm tăng tiet di¾n tán xa σ Trong SPS1, anh hưong cna φb nho, cịn SPS5 anh hưong cna φb gan bang Hình 2.19: Sn phu thu®c cna σ(e+ e− → g˜g˜) vào φt , φb SPS1 (bên trái) SPS5 (bên phai) vói (P1, P2) = (0.8, −0.6) toc = tán 500fxab−1 /năm) the ∼t, φ700 tai + di¾n đai có (so(N=351700) sn thu ki¾nđưoc tương úng vói fb đ® (N=350000) trưng máy (φt,gia φb )Tiet = L(π/4, π/4); ∼cnc 703.4fb tailà(φ b ) = (π/4, 3π/4); ∼ 710 fb (N=355000) tai (φt, φb ) = (3π/4, 3π/4); ∼ 714 fb (N=357000) tai (φt, φb ) = (3π/4, 3π/4) SPS1; Và ∼ 1087 fb (N=543500) tai φt = π/4; ∼ 1097 fb (N=548500) tai φt = 3π/4 SPS5 tù vanăng chamđóng e+ e− góp tai lưong cao tiet di¾nnăng tán xa cnc đai + −pha có Như v¾y, cna CP đãphan làm tăng kha sinh gluino lưong caovùng elà e nam đoivà vói lón khơng tham so cna MSSM the đưoc giói han đo đưocgian cna c¾p máy 2.3 SE rã squark thành gluino quark MSSM vi pham CP: gia toc tuyen tínhđat Neu stop sbottom rat n¾ng khoi lưong cna gluino khơng q lón, kênh rã t˜i → tg˜, ˜bi → bg˜ chiem ưu the so vói kênh khác tương tác manh giua squark gluino 2.3.1 Các ket qua giai tích: Đ® r®ng phân rã o múc là: q2 ˜ q 2 2 +q ˜ q ˜ ˜ Γ = β.{(|Ri | + |Ri 2| ).(mq˜i − mq − mg˜) + 4mq m˜g R(Ri1 Ri 2)} Đ® r®ng phân rã tính đen bő m®t vịng có dang: Γ = Γ0 + δΓ(v) + δΓ(w) + δΓ(c) + δΓreal (12) 2.3.2 Các ket qua so 0Đe giá sosquark phuthành thu®c vàocúu pha vi pham CP φcác = đ® phân rã Γsnchúng tơi nghiên snso bien đőivàcna tiφAso Γ0 t,b lên /Γ , r®ng ΓRđánh /Γ theo pha vói hai b® tham SPS2 SPS8 gluino kênh rã gluino chiem ưu the squark n¾ng R Hình 2.21 cho thay φ2 khơng anh hưong đen đ® r®ng phân rã o múc (11) R b SPS8 Hình 2.21-2.22: phu ti so Γ0 /Γ0 và˜ ΓR /Γ vào φ2 = φA kênh rã ˜b2 → b + g˜ (bên trái - Hình Sn 2.21) thu®c vào φ2cna = φcác At kênh rã t → t + g˜ (bên phai - Hình 2.22) SPS2 ˜b→≈ m®t tói0% 20 lan btai πΓ0trong SPS2; SPS8,rã2.3 φo2 múc cho = đóng vào giam Γ khoang lan Γ0 cna trình +φ g˜ làmlàm giam đ®Trong r®ng phân (tai φvịng = π).Γtù → 1.3% góp 0 Tương tn, Hình 2.22 trình bày sn phu thu®c vào φ = φ cna At so SPS8 T0.8% a , thay φ2và thay đői π,vói cho góp tù ti so Γnó/Γ ΓRđóng /Γ đoi kênh rã t˜tù tđen + g˜ b®2đóng tham SPS2 0% →≈ vào Γ0 vói tù −78% →0 0% vào Γ hai SPS2; Trong → SPS8, cho góp tù ≈R0% → 2.25% vào Γ tù −56.5% →≈ 0.5% vào Γ Như v¾y, hi¾u úng gan Born vói rã canày hailàb® so.vói lên kênh rã cna ˜b cna pha vi pham CP lênđoi kênh lóntham so ˜t2trình Anhcna hưong cnaCP phalàtrong CP lênSPS8 đ® r®ng rãvói b2 → bso + pha gan đoiquá caquá hai b® ghưong SPS2 lón Đoiphân vói trình → t˜tham + g, anh SPS2, SPS8 2.4 Ket lu¾n Chương Trong chương chúng tơi trình bày ve m®t so q trình có sn tham gia cna squark gluino ke đen hi¾u úng cna tương tác vói chân khơng pha vi pham CP khn khő mơ hình chuan siêu đoi xúng toi thieu MSSM vi pham CP Các bieu thúc giai tích ket qua đánh giá so đưoc đưa cho thay: - Vi pham CP lm xuat hiắn mđt so đinh tương tác mói t˜2 t˜1 γ, t˜2 t˜1 g + − tán xa trình sinh c¾pchân squark tù mói vađen cham tuyen eso , - Anh hưong cna tương khơng pha vi so pham CPedi¾n lên tiet µ+cna µ− ratq lón, cótác thevói lên tói −54.5% 150% vói trưịng hop tham thnc Trong đó, đóng góp cna đinh tương tác xuat hi¾n dotính vi pham CP đáng ke, tù −3.5% đen 3% − di¾n tánnăng xa cna qcác trình sinh c¾p gluino tù valưong cham e+ evói vànhau đem đen kha -đoi Đóng góp cna pha vigluino pham CPkhoi c®ng hưong làm tăng tiet quan sát đưoc vói lón o lưong cao vói hau het khơng gian tham so cna MSSM Đong thịi, xác suat tìm thay gluino ke đen vi pham CP lón nhat chùm electron phân cnc −80% chùm positron phân cnc 60% So vói xác suat rat thap cna trình tìm kiem gluino tù va e+ e−e+MSSM thnctothìsnvi¾c thaypha máycham giatrong toc e− có MSSM the vói dautham hi¾u so chúng ton tìm tai cna vi pham CP - Đ® r®ng phân rã cna squark thành quark gluino tính đen tương tác vói chân khơng phu thu®c manh vào pha vi pham đoi xúng CP Nói chung, phu thu®c vào tham so cna MSSM, pha vi pham CP làm giam giá tr% đ® r®ng phân rã nhieu nhat tù đen 20 lan Đieu anh hưong không nho đen phân tích so li¾u thnc nghi¾m tìm kiem squark gluino vi¾c xác đ%nh tham so cna MSSM Chương 3: Đ¾C TÍNH CUA CÁC HAT LÀ ÚNG CU VIÊN CUA V¾T CHAT TOI TRONG KHN KHO CUA CÁC MƠ HÌNH CHUAN Me R®NG 3.1 V¾t chat toi a thang vũ trn nho nhat 3.1.1 Thang khoi lưang vũ trn cã nho Đe hieu cau trúc cõ nho ta phai hieu sn tien hóa cna v¾t chat toi suot q trình tái ket hop đng nng Chỳng tụi coi vắt chat toi nh mđt chat long không nhieu loan đưoc cau thành tù neutralino WIMPs Su dung cách tiep c¾n cna E Bertschinger tính hàm d%ch chuyen cho dao đ®ng cna v¾t chat toi lanh bat đau bang phương trình Boltzman đay đn mô ta tán xa giua WIMPs plasma Chỳng tụi thu oc bieu thỳc cna nhiắt đ tai thịi điem xay tái ket hop đ®ng sau: − m2χ Td = 0.2528g )1/2( m χ )1/4, m mP l ( m2χ (13) L ef f GF m2W tanθW Thòi gian liên ket vói q trình tái ket hop đ®ng td Khi xét đen nhieu loan trưòng hap dan ta có the tìm đưoc hàm d%ch chuyen m¾t đ cho vắt chat toi lanh thũi gian tỏi ket hop đ®ng Chúng tơi thay rang, khoang cách bên ngồi chân trịi o thịi điem tái ket hop đ®ng (k/a < 1/td ), dao đ®ng âm phân bo đeu đưa đen sn phát trien cna thăng giáng v¾t chat toi theo hàm logarit Tuy nhiên, khoang cách bên chân tròi (k/a > 1/td ), cỏc thng giỏng mắt đ bieu hiắn dao đ®ng âm tat dan Đieu han che sn hình thành nên cau trúc Vói khoi lưong cna neutralino mχ = 100GeV , phan khoi lưong Press- Schechter cho ta thay rang so lưong cna cau trúc v¾t chat toi lanh hình thành thang khoi lưong dưói khoang 20 lan khoi lưong Trái đat se b% giúi han Nhieu loan mắt đ khoi long bình phương trung bình σ(M ) the tích chúa khoi lưong M đưoc giói han sau: M 2/3 dσ(M ) ∝( d) , (14) d ln M M vói M