引力波、W玻色子质量、FIMP暗物质及Majorana跷跷板机制的关联| Science Bulletin

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速递

Correlating gravitational waves with W-boson mass, FIMP dark matter, and Majorana seesaw mechanism

Xuewen Liu, Shu-Yuan Guo, Bin Zhu, Ying Li

Science Bulletin, 2022, 67(14): 1437–1442

doi: 10.1016/j.scib.2022.06.011

简介

近期, 费米实验室CDF合作组发布了最精确的W玻色子质量测量值, 因其与标准模型理论预言值存在7个标准偏差, 这一结果引起了国际物理学界的广泛关注. 本文在scotogenic中微子模型框架中, 通过引入的新标量双重态和3个右手中微子,研究并解释此热点问题. 研究发现, W玻色子质量反常要求标量双重态中的中性和带电部分之间具有适当的质量劈裂, 这正与以往电弱精确测量所要求的相反. 基于此驱使的新的质量劈裂, 作者发现其对一阶电弱相变具有显著的影响, 并能进一步增强电弱相变强度. 因此, 作者预言了电弱相变诱发的引力波可能会在未来推出的U-DECIGO等引力波探测器中检验.此外, 作者研究了通过右手中微子和标量双重态的相互作用而产生的非零马约拉纳中微子质量, 并解释了宇宙中以 FIMP形式存在的暗物质的生成.

图文导读

通讯作者

祝斌 烟台大学物理与电子信息学院副教授. 研究方向: 暗物质，新物理.  

李营 烟台大学物理与电子信息学院教授. 研究方向: 重味物理与CP破坏，新物理唯像学.   

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