Διαδικασία αλληλοαναίρεσης δύο νιουτραλίνο με αντίστοιχη παραγωγή ενός φωτονίου και ενός σωματιδίου Ζ

Abstract

On the first part the one loop computation of the process xixj→γz has been performed at an arbitrary c.m. energy for any pair of MSSM neutralinos. As an application suitable for Dark matter searches; the neutralino-neutralino annihilation is studied at the limiting case of vanishing relative velocity, describing the present DM distribution in the galactic halo; and at a relative velocity of about 0.5., determining the neutralino relic density contribution. The most useful situation is obviously for ι=j=1 but the case of non-identical neutralinos may also be useful in some corners of the parameter space. Our results are contained in the FORTRAN code PLATONdmZ, applying to any set of real MSSM parameters. Numerical results are also presented for a sample of 6 MSSM models; describing the various possible neutralino properties. A comparison with other existing works is also made. On the second part, the code, gamgamZZ is presented, which may be used to calculate all possible observations related to the process γγ→ΖΖ, in either the Standard Model (SM), or the Minimal Supersnumetric Standard Model (MSSM) with real parameters.

Στο πρώτο μέρος επιτυγχάνεται στη μελέτη αυτή, ο υπολογισμός ενός βρόχου της διαδικασίας xixj→γz για οποιοδήποτε ενέργεια του ζεύγους νιουτραλίνο του ελάχιστου υπερσυμμετρικού μοντέλου (MSSM). Ως εφαρμογή κατάλληλη για την αναζήτηση της σκοτεινής ύλης (Dark matter) γίνεται μελέτη της νιουτραλίνο-νιουτραλίνο αλληλοαναίρεσης στην οριακή περίπτωση που η σχετική τους ταχύτητα τείνει στο μηδέν, περιγράφοντας την παρούσα κατανομή της σκοτεινής ύλης στην γαλαξιακή άλω, καθώς επίσης και για σχετική ταχύτητα 0.5. Παρουσιάζονται αποτελέσματα για 6 διαφορετικά MSSM πρότυπα, περιγράφοντας της διάφορες πιθανές ιδιότητες των νιουτραλίνο. Γίνονται συγκρίσεις με προηγούμενες εργασίες. Η πιο χρήσιμη περίπτωση είναι αυτή της αλληλοαναίρεσης ταυτόσημων νιουτραλίνο αλλά και οι άλλες περιπτώσεις μπορούν να φανούν χρήσιμες σε ειδικές καταστάσεις. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται ο κώδικας gangamZZ, ο οποίος υπολογίζει όλα τα πιθανά αποτελέσματα που σχετίζονται με τη διαδικασία γγ→ΖΖ τόσο για το καθιερωμένο μοντέλο όσο και για το MSSM. Διάφορα παραδείγματα μοντέλων εξετάζονται και γίνονται συγκρίσεις μεταξύ αυτών.