Flavour and CP violation phenomenology with supersymmetric flavour symmetries

Abstract

La Supersimetría (SUSY) es actualmente la solución más popular al problema de la jerarquía en la masa del Higgs. A través de una nueva simetría de espacio-tiempo, SUSY establece una relación entre campos escalares y espinoriales. Esto predice la existencia de partículas nuevas que cancelarían las divergencias que llevan al problema de la jerarquía. Desafortunadamente, el MSSM también tiene sus propios problemas.

La existencia de estructuras de sabor genéricas en los términos soft del MSSM que rompen SUSY llevan a un problema de sabor supersimétrico. Estas estructuras generan corrientes neutras que cambian sabor (FCNC) que, por ejemplo, incrementan procesos de violación de sabor leptónico y proveen contribuciones significativas a la diferencia de masa de mesones neutros. Estas FCNC generalmente no satisfacen las restricciones fenomenológicas en los procesos mencionados, y deben ser suprimidas. El problema de sabor hace referencia a la falta de explicación con respecto a estas supresiones.

El MSSM cuenta además con nuevas fases de violación CP. Aunque esto puede ayudar a resolver el problema de baryogénesis, fases en términos independientes del sabor pueden generar momentos eléctricos dipolares grandes. Al no haber observados estos experimentalmente, las fases deben ser suprimidas. Al no existir explicación alguna para esta supresión, la situación es considerada incómoda, y se dice que se tiene un problema de CP supersimétrico.

Una solución particulamente atractiva se encuentra en modelos basados en simetrías de sabor. En estos modelos, la estructura de sabor de las matrices de Yukawa es generada después de la ruptura de una simetría de sabor. La estructura de sabor de los términos soft de SUSY serían originados con el mismo mecanismo. De esta manera, se espera que la solución para el problema de sabor del SM resuelva al mismo tiempo el problem de sabor en SUSY, dando al mismo tiempo nuevas contribuciones naturalmente suprimidas que podrían dar más información sobre el sector de sabor en sí. Con respecto al problema de CP, es posible restringir todas las fases dentro del sector de sabor postulando una simetría CP exacta, que sería rota dentro del mismo sector de sabor. Esto eliminaría todas las fases independientes de sabor, pero no dejaría de tener otras fuentes interesantes de violación CP.

En este trabajo, hemos buscado resolver el problema de sabor y el problema de CP del MSSM simultáneamente, usando una simetría basada en el grupo SU(3). Asimismo, hemos predicho la fenomenología a bajas energías asociada a estos modelos, vinculándola con parámetros de Sugra a altas energías. De esta forma, sería en principio posible contrastar las observaciones en el sector de sabor con futuras observaciones del espectro supersimétrico en colisionadores.