Leptogenesis in 331 Models

Abstract

En este trabajo se discuten algunas nociones fundamentales sobre la construcción de modelos para física de partículas basados en el grupo de simetría 331, y se tratan los problemas de masas de neutrinos y leptogénesis. Se muestra que en el modelo 331 con neutrinos derechos es posible obtener masas pequeñas para los neutrinos activos a través de los mecanismos de seesaw inverso y doble, sin necesidad de utilizar sextetes escalares ni tripletes con Higgs doblemente cargado. Se discuten dos tipos de modelos: si se tiene una matriz de masa de Majorana grande para los singletes, el espectro de neutrinos presenta masas ligeras, pesadas y muy pesadas; la otra posibilidad es una matriz de masa de Majorana pequeña, que conduce a neutrinos pseudo-Dirac en la escala de los TeV, adicionales a los neutrinos ligeros activos. Aún más, se estudian contribuciones a la asimetría CP en el decaimiento de los neutrinos pesados, y se muestra que el rango de parámetros del modelo es compatible con los valores que se requieren para explicar la asimetría bariónica del universo.

Abstract. We discuss some fundamental notions on the construction of models for particle physics based on the 331 symmetry group, and address the problems of neutrino masses and leptogenesis. We show that in the 331 model with right-handed neutrinos, it is possible to obtain small active neutrino masses via the double and inverse seesaw mechanisms, without the use of scalar sextets or triplets with doubly-charged Higgs. Two types of models are discussed. If we have a large Majorana mass matrix for the singlets, the spectrum of neutrinos presents light, heavy and very heavy masses. The other possibility is a small (zero) Majorana mass matrix, which leads to pseudo-Dirac (Dirac) heavy neutrinos in the TeV scale, in addition to the active light neutrinos. Furthermore, we study contributions to the CP asymmetry in the decay of the heavy neutrinos, and show that our range of parameters is compatible with the values needed to explain the baryon asymmetry of the Universe.