Identifying a Higgsino-like NLSP in the context of a keV-scale gravitino LSP
类希格斯诺中性伴子次轻粒子(NLSP)和keV量级引力伴子($\widetilde{G}$)LSP的存在开辟了NLSP的新衰变模式,主要是Higgs/ $Z$玻色子和LSP。此外,keV尺度的引力子作为暖暗物质的候选者,从暗物质的约束中拯救出相对较轻的类希格斯诺NLSP。我们关注在LHC上观测到至少一个b喷流和两个相反符号的带有大的缺失横动量($\geq 1 b$ $+$ $ \ell^+\ell^-+\not{\!\!E}_T$)信号的轻子的前景。这种情况的一个显著特征是在中性伴子衰变中产生了纵向$Z$玻色子,这与类高根中性伴子的情况不同,后者的$Z$大部分是横向的。母体$Z$玻色子的偏振信息反映在衰变轻子的角分布和由此导出的其他一些变量中。
2020-04-26 hep-ph
Cosmology of Gravitino LSP Scenario with Right-Handed Sneutrino NLSP
本文考虑具有右手中微子的超对称模型,其中中微子质量为纯Dirac型。我们讨论宇宙学的基础上这样一个场景,特别注意的情况下,引力子是最轻的超粒子(LSP),而右手sneutrino是下一个LSP。它将表明,在这种情况下,引力子LSP方案的宇宙学约束(特别是那些从大爆炸核合成)大大放松。我们还将考虑这种情况对结构形成的影响。
2007-10-19 hep-ph
Prompt Decays of General Neutralino NLSPs at the Tevatron
最近的理论发展表明,规范调解有一个更大的参数空间可能的频谱和混合比以前考虑的。出于这一动机,我们探讨碰撞机现象的规范调解模型,一般中性伴是最轻的MSSM超伙伴(NLSP),专注于现有的和未来的Tevatron搜索的潜在范围。强烈衰变的一般中性伴子NLSP可以产生涉及丢失能量加上光子的最终态,Zs,Ws和/或Higgses。我们调查了最终状态,并确定了Tevatron应该具有最高灵敏度的状态。然后,我们估计现有的Tevatron搜索在这些最终状态的范围,并讨论新的搜索(或现有的优化),应该提高的范围。最后,我们评论在大型强子对撞机发现的潜力。
2009-12-08 hep-ph
Supersymmetry with a Chargino NLSP and Gravitino LSP
我们证明,最轻的chargino可以轻于最轻的neutralino在超对称模型与狄拉克gaugino质量,以及在一个好奇的参数区域的MSSM。如果是轻引力子,例如来自低尺度超对称破缺的引力子,这种质量等级会导致一个不寻常的信号,每个超伴子都会级联成电荷子,电荷子会衰变成壳层上的W和引力子,可能带有宏观电荷子轨道。我们清楚地确定了该信号可能发生的参数区域。我们发现它在R-对称超对称标准模型中是通用的,而它本质上只发生在MSSM中,当sign(M1)不等于sign(M2)= sign(μ)并且tan(beta)很小时。我们简要地评论这个信号在大型强子对撞机的搜索策略。
2008-07-30 hep-ph
NLSP Gluino and NLSP Stop Scenarios from b-tau Yukawa Unification
本文研究了b-τ Yukawa统一超对称SU(4)_c x SU(2)_L x SU(2)_R模型(μ> 0),该模型预言了与期望的LSP中性伴子暗物质丰度和其它碰撞机约束相一致的胶子-中性伴子和终止-中性伴子共湮灭的存在. NLSP胶子或NLSP停止质量在400 GeV到~ 1 TeV之间变化。NLSP的胶子将在14 TeV的LHC,而我们希望NSLP停止解决方案将在未来的LHC搜索探测。我们还确定了区域的参数空间中的胶子和较轻的停止是密切退化的质量,可互换地发挥作用的NLSP和NNLSP。我们还更新了以前的t-b-tau汤川统一的研究,并表明质量~ 1 TeV的NLSP胶子,胶子和中性伴子之间的质量差小于80 GeV,可以实现符合当前的对撞机和天体物理约束。我们目前的基准点的b-tau和t-b-tau汤川统一,可以在大型强子对撞机。
2014-12-24 hep-ph
Very long-lived Stop NLSP in MSSM scenarios with Gravitino LSP
我们提出了计算的停止($\tilde{t}$)的寿命,其结果从它的衰变到引力子($\tildeΨ^μ$)在最后的状态,即$\tilde{t}\to \tildeΨ^μ + X$,其中$X=t, bW, b lν_l$的二体,三体和四体衰变模式。使用大质量引力子的费曼规则获得完整的计算,并将其与使用等效定理获得的结果进行比较,其中引力子的纵向分量被Goldstino取代。在这些情况下,停止被证明是非常长寿的,考虑到相应的2-,3-和4-体模式的$\mathcal{O}$($10^8$ s,$10^{14}$ s,$10^{20}$ s)的寿命,因此它们都是安全的,不受大爆炸核合成问题的影响。然而,四体衰变模式的寿命发生在星系形成时期。在这些情况下,当停止在对撞机上产生时,即使停止寿命的最低值,它也会在探测器外强子化和衰变。
2019-12-11 hep-ph
Cosmological scenario of stop NLSP with gravitino LSP and the cosmic lithium problem
观测数据与标准的大爆炸核合成理论预测之间关于Li^7和Li^6丰度的差异一直是天体物理学和宇宙学中的一个困扰问题,因为大爆炸范式非常有吸引力和成功。这个锂问题的一个可能的解决方案是通过改变原始元素丰度的大质量亚稳粒子的强子衰变。我们使用引力子暗物质框架来探索这种可能性,在这个框架中,下一个最轻的超对称粒子(NLSP)通常是长寿的。我们发现,停止NLSP可以提供一个有吸引力的解决锂的问题。
2008-11-07 astro-ph hep-ph
Neutralino Cascades in the (M+1)SSM
在(M+1)SSM中,中性伴子扇区中出现了一个额外的规范单重Weyl旋量。对于大部分的参数空间,这个近似的本征态是真正的LSP。然后,大多数超粒子衰变通过一个额外的级联进行,包括NLSP -> LSP跃迁,其中NLSP是非单线态次轻中性伴子。我们提出了一个全面的列表,所有的过程,这有助于NLSP -> LSP过渡,部分宽度和总NLSP衰减率。我们执行扫描的参数与通用软条款兼容的模型,并发现NLSP的寿命可以是相当大的,导致宏观位移顶点。我们的结果意味着在(M+1)SSM中产生的sparticle的签名可以是非常不同的MSSM,并在这个模型中的暗物质的丰度的计算是很重要的。
1998-03-13 hep-ph
The Phenomenology of Gravitino Dark Matter Scenarios in Supergravity Models
本文在超引力框架下综述了引力子暗物质的唯象。如果引力子是最轻的超对称粒子,那么它可以是暗物质,如果R宇称守恒,那么它是稳定的。根据下一个最轻的超对称粒子(NLSP)是什么,有几种不同的情况。我们讨论的限制和总结的neutralino,stau,停止和sneutrino NLSP的现象。
2009-03-16 hep-ph
A Sneutrino NLSP in the $ν$CMSSM
我们扩展了约束最小超对称模型(CMSSM),增加了一个右手中微子超场($ν$ CMSSM),它与GUT尺度接近。我们研究右手中微子对低能谱的影响,并重点关注对暗物质性质的预测。我们特别关注的实现轻(左手)sneutrino,它可以是次轻的超对称粒子(NLSP)与中性伴或引力伴作为最轻的超对称粒子(LSP)。值得注意的是,对于中性伴子LSP与超中微子NLSP的情况,有新的“超中微子共湮灭区”,产生所需的热中性伴子遗迹密度由WMAP确定。
2009-03-21 hep-ph
Gravitino dark matter from increased thermal relic particles
我们在非标准宇宙学,特别是膜世界宇宙学的背景下,研究了所谓的超弱相互作用方案,其中引力子是最轻的超对称粒子。作为次超光速粒子的候选粒子,我们研究了超轻子和超中微子。膜世界的宇宙学效应极大地提高了slepton或sneutrino NLSP的残余密度,因此质量为100 GeV的NLSP可以通过其衰变提供正确丰度的引力子暗物质。我们发现,适当的五维普朗克质量,这种情况下可以实现一致的约束从大爆炸核合成(BBN)的NLSP候选人的slepton和sneutrino。slepton NLSP的BBN约束比sneutrino的BBN约束更严格,因此,slepton NLSP情形下的引力子必须是相当热的。由于膜世界的宇宙学效应,热散射产生的引力子的能量密度被高度抑制,可以忽略不计。
2008-06-20 astro-ph hep-ph
Collider signatures of gravitino dark matter with a sneutrino NLSP
对于具有守恒R宇称和GeV质量的引力子暗物质,大爆炸核合成的非常强的约束排除了流行的NLSP候选者,如中性伴子和带电的slepton。因此,在这封信中,我们提请注意sneutrino NLSP的情况,这是自然实现的背景下,高吉诺调解。我们发现有趣的对撞机签名,其特征在于软射流或轻子由于小sneutrino-斯陶质量分裂。此外,最轻的中性伴子可以有可见的衰变为Staus,在参数空间的某些部分也可以衰变为电子子和太阳子。我们还显示了共湮灭效应的BBN约束的评价的重要性。
2007-08-06 astro-ph hep-ph
Cosmological Gravitino Problem in Gauge-Mediated Supersymmetry Breaking Models
我们研究了规范介导的超对称破缺模型中的宇宙学引力子问题,其中引力子通常成为最轻的超对称粒子(LSP)。为了避免稳定引力子的过闭合,膨胀$T_R$的再加热温度应足够低。此外,如果引力子的质量大于100 MeV,那么次超光速粒子(NLSP)衰变为引力子可能会灾难性地改变大爆炸核合成理论(BBN)预测的轻元素丰度。我们考虑的情况下,其中较轻的stau是NLSP和推导宇宙学约束的BBN上的stau NLSP衰变。我们得到了一个较严格的引力子质量下限,它比目前实验上的$m_{\staul} > 90$ GeV的引力子质量下限为$m_{3/2} \gsim 5$ GeV.这个下限,加上对稳定引力子的过闭合约束,给出了$T_{R}$的上限。我们发现,对于$m_{3/2} \simeq 5$-100 GeV,再加热温度可高达$10^9$ -- $10^{10}$ GeV.
2000-08-15 hep-ph
General Neutralino NLSPs at the Early LHC
规范介导的超对称破缺(GMSB)是一个理论上很有意义的框架,它包含了丰富多样的对撞机唯象。在本文中,我们研究了Tevatron的限制和大型强子对撞机的发现潜力的一个广泛的类GMSB的情况下,次轻超伙伴(NLSP)是一个不稳定衰变的中性伴子。这些情形产生了涉及硬光子、$W$ 's、$Z$'s、喷流和/或希格斯以及丢失能量的特征。为了表征这些签名,我们定义了少量的最小光谱,在一般规范调解的情况下,这是参数化的NLSP和胶子的质量。使用这些最小的光谱,我们确定最有前途的发现渠道一般中性伴子NLSP。我们发现,2010年的数据集已经可以覆盖所有NLSP类型的强大生产的新领域。随着即将到来的2011-2012年数据集,我们发现,大型强子对撞机也将有直接电弱生产的中性伴子NLSP的敏感性。
2011-03-31 hep-ex hep-ph
MeV-GeV $γ$-ray telescopes probing gravitino LSP with coexisting axino NLSP as dark matter in the $μν$SSM
在$R$ -宇称违反超对称中,引力子作为最轻的超对称粒子(LSP)是暗物质的一个很好的候选者,其有趣的特性是可以通过$γ$射线望远镜检测到。我们扩展这种分析考虑axino旁边的LSP(NLSP)作为共存的暗物质粒子贡献与可检测的信号在$γ$射线光谱。分析进行的框架下的$μν$ SSM,解决了$μ$问题,同时再生中微子数据,只有右手中微子。我们发现,参数空间的重要区域可以测试未来的MeV-GeV $γ$射线望远镜通过线信号来自衰变的轴子NLSP到光子中微子。在一个特殊的区域,来自轴子NLSP和引力子LSP的双线信号是可能的,两者的贡献都是可检测的。
2020-08-11 astro-ph.HE hep-ph
Muon g-2, Neutralino Dark Matter and Stau NLSP
我们探讨了在SU(4)_c x SU(2)_L x SU(2)_R模型中解决μ子g-2反常的意义,其中软超对称破缺标量和Gaugino质量破缺左右对称性.异常的2西格玛分辨率需要相对轻的slepton,chargino和LSP neutralino。Stau是质量<~ 400 GeV的NLSP,前两个家族的slepton可以重到800 GeV左右。电荷子也需要轻于约600 GeV,以适应μ子g-2的解决方案符合暗物质遗迹密度约束。轻slepton状态的主导右手性质抑制了LHC运行3实验中可以探测的可能信号的灵敏度。我们还讨论了容纳的希格斯玻色子质量和真空的标量势的稳定性,这些解决方案的影响。希格斯玻色子的质量超过4 TeV,如果LSP中性伴子是类比诺的,那么它就有正确的遗迹密度。我们确定的主要机制为实现所需的暗物质遗迹密度,与sneutrino-neutralino coannihilization发挥次要作用的stau中性伴子coannihilation。这些类双星的暗物质溶液可以产生10^{-3} pb量级的自旋无关散射截面,有望在不久的将来进行测试。
2022-02-13 hep-ph
Gravitino Dark Matter and Cosmological Constraints
引力子是冷暗物质很有希望的候选者。我们研究的情况下,引力子是最轻的超对称粒子和一个带电的slepton的次轻超对称粒子(NLSP)的宇宙学约束。我们通过计算NLSP slepton到引力子、相关轻子和夸克-反夸克对的四体衰变,得到了强子核合成边界的新结果。从观测到的暗物质密度的边界进行了改进,考虑到引力子从两个晚NLSP衰变和热散射在早期宇宙。我们研究了引力子暗物质目前的自由流速度和宇宙结构的观测和模拟的限制。假设NLSP slepton冻结了热丰度之前,他们的衰变,我们得到新的界限slepton和引力子的质量。宇宙学和对撞机现象的约束的影响进行了讨论,并从未来的实验中潜在的见解概述。我们提出了一套基准方案与引力子暗物质和长寿命的带电NLSP slepton和描述的大型强子对撞机和国际直线对撞机的前景。
2006-09-12 astro-ph hep-ph
Dark Matter from Gaugino Mediation
我们研究暗物质的高吉诺介导的超对称性破缺和大统一尺度量级的紧致维度。希格斯场是体场,一般来说,它们的质量在统一尺度下不同于方夸克和斯莱普子。因此,在参数空间的不同点,引力伴子、中性伴子或标量轻子可以是最轻(LSP)或次轻(NLSP)超粒子。我们调查的限制,从原始核合成的不同的情况下。虽然具有超中微子NLSP的中性伴子和引力伴子暗物质在很大范围的参数下是一致的,但具有Stau NLSP的引力伴子暗物质受到很强的约束。
2006-11-14 hep-ph
Sneutrino NLSP Scenarios in the NUHM with Gravitino Dark Matter
我们分析的情况下,一些味道的超中微子是次轻超对称粒子(NLSP),假设引力子是最轻的超对称粒子(LSP),并提供冷暗物质。在具有大统一尺度的普适高根和纯量质量输入的标准模型(CMSSM)的约束超对称扩展中,不会出现这种情况。然而,具有非普适希格斯质量(NUHM)的模型确实允许具有超中微子NLSP的场景,这是相当通用的。我们说明了这样的情况可能会出现,分析可能的亚稳态sneutrino寿命,并探讨理论,现象学,实验和宇宙学的限制,这种情况下。我们还讨论了这种情况下的对撞机签名,它们如何可能被区分从中性中微子LSP的情况下,以及如何不同的味道sneutrino NLSP可以区分。
2008-07-23 astro-ph hep-ex hep-ph
Constraining the $R$-symmetric chargino NLSP at the LHC
本文对具有严格$R$对称Higgs扇区(MRSSM)和规范介导超对称破缺的MSSM的$U(1)_R$扩展中的Dirac电中微子进行了唯象研究. MRSSM的一个显著特征是最轻的电荷伴子可以比最轻的中性伴子轻。从NLSP电荷子到引力子LSP的衰变将产生奇异信号。我们应用LHC-13的质量限制,从迅速和长期的搜索到的MRSSM的Chargino NLSP制度。施加额外的限制来自125 GeV的希格斯和电弱部门,区域的参数空间中发现引力子LSP,电荷子NLSP的情况下生存的所有当前的界限。我们还表明,微调的模型可以达到一个水平略优于子百分比与我们选择的参数。
2018-03-12 hep-ph
The degenerate scenario in the NMSSM: Direct singlino-like neutralino searches with a gravitino LSP
在R宇称守恒的NMSSM中,采用简并方案研究了一个两分量暗物质模型。引力伴子LSP和中性伴子NLSP在质量上是极端简并的,避免了BBN边界,并获得了热稀薄发生作用的高再加热温度。在这个模型中,引力伴子(绝对稳定)和中性伴子(准稳定)都对暗物质有贡献,并讨论了中性伴子的直接探测搜索。在所有约束条件下幸存下来的点对应于类单中微子。
2011-03-01 hep-ph
MeV-GeV $γ$-ray telescopes probing axino LSP/gravitino NLSP as dark matter in the $μν$SSM
轴子和引力子是在超对称框架下解决暗物质问题的最有希望的候选者。在这项工作中,我们假设轴子是最轻的超对称粒子(LSP),因此有助于DM。在R宇称违反模型的情况下,轴子可以衰变成中微子-光子对,其寿命比宇宙的年龄长得多,产生潜在的可检测信号。有趣的是,一个紧挨着LSP的引力子(NLSP)可以存活到足以对遗迹密度做出贡献的程度。我们研究这两种情况下,只有axino LSP作为DM,和axino LSP与重力NLSP作为DM。我们进行分析的上下文中的$μν$ SSM,它解决了$μ$的问题,并再现中微子数据,只添加耦合涉及右手中微子。特别是,我们执行一个完整的分析模型的相关参数空间,考虑到中微子物理,宇宙学观测和$γ$射线探测的约束。我们发现,轴子或引力子可以产生一个信号,可以被未来的MeV-GeV $γ$射线望远镜探测到。此外,在一个参数区域,我们得到了两种粒子的良好混合,双线信号出现作为一个吸烟枪。
2020-01-27 astro-ph.HE hep-ph
A note on the primordial abundance of stau NLSPs
在有引力子LSP的情况下,可能的Stau NLSP的丰度存在很强的BBN约束。我们发现,在大量的左,右混合的Stau质量本征态的设置,这些限制可以逃避,即使是非常长寿的Stau。
2008-10-06 hep-ph
Exploring Supersymmetric Model with Very Light Gravitino at the LHC
超对称破缺的低尺度规范介导方案预言了非常轻的引力子,这使得下一个最轻的超对称粒子(NLSP)准稳定。我们研究了NLSP为态的LHC现象学。当引力子的质量为10 eV时,Stau的衰变长度约为0.1- 1 mm,因此它在到达内硅探测器的第一层之前就衰变了。然而,我们表明,利用从Stau衰变的τ-喷流的碰撞参量,有可能精确地确定sparticle的质谱。还可以通过观察碰撞参量的分布来估计Stau的寿命。
2011-11-16 hep-ph
A Measurement of Neutralino Mass at the LHC in Light Gravitino Scenarios
我们考虑超对称(SUSY)模型中,一个非常轻的引力子是最轻的超对称粒子。假设中性伴子是次轻超对称粒子,我们提出了一个测量中性伴子质量的LHC在两个光子+丢失能量事件,这是基于MT2方法。它是对中性伴子质量本身的直接测量,与其他超对称粒子的质量和中性伴子产生前级联衰变的模式无关。
2008-05-16 hep-ph
LHC Constraints on NLSP Gluino and Dark Matter Neutralino in Yukawa Unified Models
ATLAS实验最近公布了它对包含喷流和/或b-喷流且缺少横向动量的最终状态的搜索结果,对应于165 pb^{-1}的积分亮度。我们利用这些数据约束了一类具有t-b-τYukawa统一的超对称SU(4)_c × SU(2)_L × SU(2)_R模型,其中胶子是次轻超对称粒子(NLSP). NLSP胶子比LSP暗物质中性伴子重约10-30%,它主要衰变为后者和夸克-反夸克对或胶子。我们发现,NLSP胶子质量低于~300 GeV被排除的ATLAS数据。对于LSP中性伴子质量~200-300 GeV和μ>0,其中μ是MSSM希格斯双线性项的系数,在某些情况下,LHC对自旋相关(自旋无关)中性伴子-核子截面的约束比IceCube DeepCore(Xenon 1 T/SuperCDMS)的预期边界要严格得多。对于μ<0,这也适用于自旋相关的截面。
2011-07-13 hep-ex hep-ph
On the Feasibility of a Stop NLSP in Gravitino Dark Matter Scenarios
我们分析了较轻的停止{ \tilde t_1}可能是次轻的超对称粒子(NLSP)的模型中,引力子是最轻的超对称粒子(LSP)。我们没有发现任何可能性停止NLSP在约束MSSM与通用输入软超临界破碎质量在大统一体尺度(CMSSM),但发现小的允许区域的模型与非通用希格斯质量(NUHM)。讨论了终止强子的宇宙学演化。大多数{ \tilde t_1}qq“s重子”和相应的“反重子”与常规的反重子和重子一起湮灭,分别成为{ \tilde t_1}{ \bar q}“介子”和相应的“反介子”,这发生在早期宇宙的夸克-强子跃迁之后不久,大多数介子和反介子随后湮灭。结果,不足以维持亚稳态的带电终止强子来改变大爆炸的核合成。
2007-01-26 astro-ph hep-ex hep-ph
Collider Signatures of Axino and Gravitino Dark Matter
轴伴子和引力伴子是最轻超对称粒子(LSP)的极弱相互作用候选者。我们证明了它们中的任何一个都可以提供适量的冷暗物质。假设一个带电的slepton是次轻的超对称粒子(NLSP),我们讨论如何NLSP衰变到轴子/引力子LSP可以提供证据,轴子/引力子暗物质在未来的对撞机。我们表明,这些NLSP衰变将使我们能够估计的Peccei-Quinn规模和axino质量的值,如果axino是LSP。在引力子LSP的情况下,我们说明,引力子质量可以确定。这对于深入了解超对称性破缺的机制至关重要,并可能导致普朗克尺度的微观测量。
2005-06-30 astro-ph hep-ph
Neutralino reconstruction in supersymmetry with long-lived staus
我们考虑一个超引力(SUGRA)的情况下,与普遍的标量和高尺度的质量,与右手征中微子超场包括在频谱中。在这种情况下,最轻的超对称粒子(LSP)由右微中子主导,而最轻的超对称粒子(NLSP)则由一个Stau主导。由于中微子汤川耦合抑制了所有粒子进入LSP的衰变,因此超对称性的信号存在于μ子室中稳定粒子的带电轨道中。我们演示了如何一个中性伴子衰减到一个tau和stau-NLSP可以完全重建在SUGRA参数空间中的实质性领域。我们还建议事件选择标准,消除背景,包括组合的,并使用一种新的方法提取的质量的stau-NLSP,使用其三个动量从曲率的带电轨道。
2009-06-05 hep-ph
Top jets as a probe of degenerate stop-NLSP LSP scenario in the framework of cMSSM
简并终止NLSP和中性伴子LSP方案是很好的动机,但很难在对撞机实验中检测。我们提出了一种新的签名检测这种情况下在大型强子对撞机(LHC),并证明其可行性。
2012-07-10 hep-ph
Gravitino Dark Matter with Broken R-parity
引力子暗物质在大爆炸核合成(BBN)时,由于次锂超对称粒子(NLSP)的存在而面临潜在的宇宙学问题。一个非常简单的,虽然激进的解决方案,以避免所有这些问题包括假设R-宇称轻微违反,因为在这种情况下,NLSP衰变之前的BBN的发病。值得注意的是,即使引力子在这种情况下不再稳定,它仍然是一个非常有希望的暗物质候选者。在这次演讲中,我们回顾了这种情况的动机,我们提出了一个模型,自然产生的R-宇称破缺参数的正确大小,以产生一个一致的宇宙热历史,同时满足所有的实验室和宇宙学界限的R-宇称破缺。我们还讨论了可能的签名,这种情况下在伽马射线天文台和对撞机。
2007-10-16 hep-ph
The degenerate gravitino scenario
在这项工作中,我们探讨了“简并引力子”的情况下,引力子和最轻的MSSM粒子之间的质量差是远远小于引力子质量本身。在这种情况下,次轻对称粒子(NLSP)衰变中释放的能量减少。因此,宇宙学和天体物理学对引力子丰度的约束,以及对再加热温度的约束,变得比通常情况下更柔和。另一方面,这种小的质量分裂一般意味着NLSP的寿命要长得多。我们发现,在约束MSSM(CMSSM)中,对于中性伴子LSP或NLSP,在10^{-2} GeV量级的小分裂下,达到了与热稀薄发生相容的再加热温度。而对于Stau NLSP,即使对于几十GeV量级的分裂,也可以获得4 × 10^9 GeV的温度。这种“简并引力子”的情况提供了一个可能的出路引力子问题的热leptogenesis在超对称理论。
2010-04-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
$R$-parity Violating Decays of Wino Chargino and Wino Neutralino LSPs and NLSPs at the LHC
在$B-L$ MSSM“杂种优势标准模型“的框架内,分析了Wino电荷伴子和Wino中性伴子LSP的$R$宇称违反衰变.这些LSP对应于统计确定的初始软超对称破缺参数,当使用重整化群方程演化时,导致满足所有唯象要求的有效理论,包括观察到的电弱矢量玻色子和希格斯质量。给出了这些LSP到标准模型粒子的显式衰变通道、解析和数值衰变率以及相关的分支比。这些RPV相互作用的衰变长度进行了讨论。它表明,绝大多数这些衰变是“提示”,虽然一个小的,但可计算的,数字对应于“位移顶点”的各种长度。它表明,对于一个Wino chargino LSP,NLSP是一个质量仅略高于LSP的Wino neutralino-反之亦然。因此,我们表明,威诺电荷伴子和威诺中性伴子LSP/NLSP $R$ -宇称违反衰变应同时观察到的欧洲核子研究中心的大型强子对撞机。
2019-06-03 hep-ex hep-ph
Probing lepton flavour violation in slepton NLSP scenarios
在超对称模型中,引力子是最轻的超粒子,次轻超粒子(NLSP)是长寿的,因此可以收集和详细研究。本文研究了在带电slepton NLSP衰变中直接探测轻子味破坏的前景。如果能够收集到3 \times 10^3(3 \times 10^4)个slepton,则可以在90%置信水平下探测小至~ 3 \times 10^{-2}(9 \times 10^{-3})个slepton扇区中的混合角。
2004-12-29 hep-ph
Dark Matter Gravitinos and Baryons via Q-ball decay in the Gauge-Mediated MSSM
我们发现,晚Q球衰变在MSSM规范介导的超对称性破缺可以提供一个自然的非热NLSP的来源,随后衰变到引力子暗物质,而不违反核合成的限制。为了证明这一点,我们对规范介导的MSSM的d = 6(u^{c} d^{c} d ^{c})^2平坦方向的阿弗莱克-丁重子生成中Q球的形成和衰变进行了全局分析。研究了一个平面方向的唯象势,得到了它的Q球衰减特性随参数的变化。相应的引力子质量必须考虑到暗物质,然后确定的情况下,Stau NLSP。衰变温度取决于Q球的电荷,这是由AD凝聚体的碎裂决定的。考虑不同的碎裂情景,并确定Q球衰变和NLSP湮灭的最终非热NLSP密度。特别注意建立从Q球衰变的NLSP成为均匀的和非相对论性的湮灭之前。暗物质所需的引力子质量自然与规范-中介模型中的理论引力子质量一致。
2012-11-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Investigating the GmSUGRA in the MSSM through the long-lived bino NLSP at the HL-LHC
本文基于广义最小超引力研究了轴微子为LSP、类bino中性子为长寿命NLSP的场景,提出在HL-LHC上利用位移光子与缺失横动量搜索新信号的方案,并证明可探测高达$\mathcal{O}(10^9)$ GeV的轴子耦合。
2023-04-03 hep-ph
Natural gauge mediation with a bino NLSP at the LHC
具有引力子LSP的超对称性的自然模型在LHC上提供了独特的签名。对于中性伴子NLSP,超粒子可以衰变为两个高能光子加上丢失的能量。我们使用ATLAS双光子搜索和4.8 fb^{-1}的数据,对这种情况下的停止胶子和中性粒子-荷子质量平面进行限制。如果中性伴子的能量大于50 GeV,那么最轻的一站的能量必须大于580 GeV,胶子的能量必须大于1100 GeV,而电荷伴子的能量必须大于300-470 GeV。这提供了第一个非平凡的约束,在自然规范调解模型与中性伴子NLSP衰变到光子,并意味着微调至少百分之几,在这样的模型。
2012-12-03 hep-ex hep-ph
Comment on "Gravitino Dark Matter and Baryon Asymmetry from Q-ball Decay in Gauge Mediation (arXiv:1107.0403)"
我们对arXiv:1107.0403中的一个陈述进行了评论,这意味着我们在arXiv:1101.5328中提出的来自Q球衰变的引力子暗物质模型通常被NLSP衰变对BBN的影响所排除。我们解释为什么这个说法是不正确的。
2011-07-07 hep-ph
Constraining Gravitino Dark Matter with the Cosmic Microwave Background
我们考虑超引力模型,其中最轻的超对称粒子(LSP)是一个稳定的引力子。次轻超对称粒子(NLSP)以其热残余密度冻结,然后在$(10^5-10^{10})$秒后衰变,将高能光子注入宇宙等离子体。这些光子加热电子等离子体,然后通过康普顿散射、韧致辐射和双康普顿散射与宇宙微波背景(CMB)一起热化。相反,假设瞬时能量注入以前的研究,我们解决了完整的动力学方程的光子数密度与源项描述的衰减的NLSP。这个源项是基于这样的要求,即注入的能量几乎瞬间通过康普顿散射重新分布,因此导致依赖于时间的化学势。我们调查的情况下,一个Stau NLSP和确定的约束引力子和Stau质量的CMB光谱的观测,假设所有的引力子LSP来自Stau NLSP衰变。与解析近似不同的是,我们发现可能存在一个Stau质量,低于该质量,来自CMB谱的约束消失。
2006-01-20 astro-ph hep-ph
Signatures of Axinos and Gravitinos at Colliders
轴子和引力子是宇宙中最轻的超对称粒子(LSP)和冷暗物质的理想候选者。假设一个带电的slepton是次轻的超对称粒子(NLSP),我们展示了如何NLSP衰变可以用来探测强子轴子模型中的轴子LSP场景以及在大型强子对撞机和国际直线对撞机的引力子LSP场景。我们展示了如何通过实验来识别在自然界中实现的场景。在轴子LSP的情况下,NLSP衰变将允许人们估计轴子质量和Peccei-Quinn标度的值。
2005-06-07 astro-ph hep-ph
Long-Lived Neutralino NLSPs
我们研究了重的,长寿命的,中性粒子衰变为带电粒子加上丢失的能量的对撞机签名。具体来说,我们专注于中性伴子NLSP衰变到Z和引力伴子的情况下,一般规范调解。我们表明,使用内部探测器和μ介子谱仪的搜索组合产生了广泛的潜在早期LHC发现的NLSP寿命范围从10^(-1)-10^5 mm。我们进一步表明,从Z(1 + 1-)事件可以用于详细的运动学重建,导致中性伴子质量和寿命的准确测定。特别是,我们研究的前景,详细的事件研究在ATLAS使用ECAL(利用其定时和指向能力)连同TRT,或单独使用μ子光谱仪。最后,我们还证明了在参数空间中存在一个区域,在该区域中,Tevatron可能在延迟Z(1 + 1-)+MET通道中发现新的物理。虽然我们的讨论集中在规范调解,许多结果适用于任何情况下,一个长寿命的中性粒子衰变为带电粒子。
2010-06-23 hep-ex hep-ph
A Test for Light Gravitino Scenario at the LHC
超对称(SUSY)标准模型中最轻的超对称粒子(LSP)是超轻引力子(m_{3/2} =O(1)eV),因为它不涉及宇宙学引力子问题,所以非常有吸引力。如果中性伴子是下一个最轻的超对称粒子(NLSP),它会在对撞机实验中衰变为光子和引力伴子。我们提出了一个简单的测试引力子的亮度在大型强子对撞机。
2009-05-25 hep-ph
Stop-Neutralino Coannihilation in the Light of LHC
利用ATLAS对包含喷流和大的缺失横动量事件的搜索结果(对应于1 fb^{-1}的积分亮度),研究了具有b-τYukawa耦合统一的约束最小超对称模型(CMSSM).在这种情况下,其中一个停止点是次轻的超对称粒子(NLSP),它与最轻的中性伴子(LSP)共同湮灭,产生所需的暗物质遗迹丰度。NLSP停子比顶夸克轻,比LSP中性伴子重(<~ 20%~ 30%),主要衰变为LSP和魅夸克。我们发现,多喷流和单喷流ATLAS搜索是敏感的,如果停止对生产伴随着硬QCD喷流的情况。从ATLAS数据中排除的NLSP停止质量的限制可以达到160 GeV的共湮灭区,与质量低于140 GeV基本上排除。我们的分析排除了对应于大m_0值(8 TeV<~ m_0<~ 16 TeV)的参数空间的显著区域。对于质量约为100 GeV的LSP中性伴子,LHC对自旋相关(自旋无关)中性伴子-核子截面的约束在某些情况下比Xenon,CDMS和IceCube的当前和预期的约束要严格得多。
2011-11-18 hep-ph
Gravitino vs Neutralino LSP at the LHC
利用LHC的最新数据,分析和比较了两种自然超对称激发情形下的胶子质量下限和最轻终止点:一种是中性伴子作为最轻超对称粒子,另一种是引力伴子作为最轻超对称粒子,中性伴子作为次轻超对称粒子.在第二种情况下,我们的分析适用于中性伴子迅速衰变为非常轻的引力伴子,这是宇宙学的兴趣,是一般的低,O(100)TeV,信使规模的规范调解模型。我们发现,由于中性伴子衰变产物的额外处理,引力伴子LSP方案的胶子和最轻停止质量的下限更强。一般来说,与中性伴子LSP的情况相反,限制现在扩展到压缩光谱的区域。在bino的情况下,最高的排除停止质量从1000 GeV增加到近1400 GeV。此外,在类希格西诺NLSP的情况下,低于650 GeV的希格西诺普遍被排除在外,停止质量限制为$m_{\tilde{t}} > 1150$ GeV,而在希格西诺LSP模型中,对于$m_{\tilde{h}} = 650$ GeV没有停止限制。然而,我们发现,低信使规模仍然改善了电弱电位的微调。
2019-08-19 hep-ph
Experimental Signatures of Low Energy Gauge Mediated Supersymmetry Breaking
给出了规范介导超对称破缺的实验特征。与这类模型相关的现象学是独特的,因为引力子自然是LSP。下一个最轻的超对称粒子(NLSP)可能是高吉诺,希格斯诺或右手斯莱普顿。NLSP衰变到它的伙伴加上LSP通过引力子的Goldstino分量进行。对于很大范围的参数,这种衰减可以发生在探测器内,并且可以测量为带电粒子轨道中的位移顶点或扭结。在NLSP主要是gaugino的情况下,我们将发现模式识别为$e^+e^- \rightarrow γγ+ \Emiss$和$p \bar{p} \rightarrow l^+ l^- γγ+ \EmissT$。如果NLSP是右手链路,则发现模式是$e^+ e^- \rightarrow l^+ l^- + \Emiss$和$p \bar{p} \rightarrow l^+ l^- + \EmissT$。也考虑了主要是Higgsino的NLSP。最后,这些理论可以包含介导引力强度的亚毫米范围相干力的标量粒子。
1996-07-02 hep-ph
Looking forward to photon-coupled long-lived particles IV: neutralino-ALPino/gravitino
本文研究亚GeV长寿命中性微子衰变为光子和ALPino或引力微子的超对称场景,纳入三体轻子衰变及电子散射等特征,并展示FASER2和SHIP可显著超越现有耦合常数限制。
2023-06-01 hep-ph
Gravitino Dark Matter and the Cosmic Lithium Abundances
本文分析了粒子物理标准模型的超对称扩展,假设引力子是最轻的超对称粒子,并在大爆炸核合成过程中次轻粒子衰变为引力子。特别强调的是他们的潜力,以解决“锂7问题”,一个明显的因素2-4过剩生产的锂7在标准大爆炸核合成(BBN),他们的生产宇宙学上重要的量的锂6,以及由此产生的引力子暗物质密度在这些模型。与先前的研究相比,该研究包括几项改进。本文对约束最小超对称标准模型中的重引力子进行了重新分析,而对规范介导超对称破缺情形中的轻引力子进行了首次研究。证实了NLSP态衰变为重引力子,在产生所有暗物质的同时,可能同时解决Li 7问题。对于NLSP衰变时间~ 1000秒,这种情况也导致宇宙学上重要的Li 6(可能还有Be 9)丰度。然而,由于这种情况需要大于1 TeV的能量,它们可能无法在LHC上测试。发现NLSP状态衰变为轻引力子可能导致Li 6(和Be 9)的显著丰度,而NLSP中性伴子衰变为轻引力子可能解决Li 7问题。尽管这两种情况都可以在大型强子对撞机上得到验证,但它们可能不会导致大部分暗物质的产生。一节的文件概述了颗粒的性质,需要显着减少锂7丰度,和/或提高锂6(可能是9)的丰度,由任意的遗物粒子的衰变。
2009-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Dynamical Matter-Parity Breaking and Gravitino Dark Matter
已知具有GeV质量的引力子构成暗物质的情况与高再加热温度处于紧张状态,例如热稀薄生成所要求的。这种张力来自NLSP的寿命,它可以破坏标准原始核合成的成功预测。然而,一个小的违反物质宇称可以为NLSP打开新的衰变通道,避免BBN问题,同时与实验宇宙线约束兼容。本文提出了一个模型,在这个模型中,我们假定嵌入U(1)_{B-L}规范对称性中的物质宇称在低尺度下在一个隐藏扇区中动态破缺。这可以自然地解释在可见光区宇称破缺的微小性。我们讨论了相应的伪Nambu-Goldstone模式的B-L打破在隐藏的部门的动力学,我们评论典型的宇宙线和对撞机签名在我们的模型。
2010-08-02 hep-ph
Gravitino/Axino as Decaying Dark Matter and Cosmological Tensions
在超对称轴子模型中,如果一个引力伴子或一个轴子是最轻的超对称粒子(LSP),另一个通常是次轻粒子(NLSP)。我们调查这样一个场景的宇宙学,并指出,NLSP的寿命自然成为可比的宇宙在一个可行的参数区域的年龄。这是所谓的衰变暗物质模型的一个很好的例子,该模型最近被认为是$Λ$ CDM模型的扩展,以放松一些宇宙学的紧张局势。
2017-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Gravitino Dark Matter Scenarios with Long-Lived Charged Sleptons
考虑到引力子是最轻的超对称粒子和带电的超对称粒子的情况下,我们讨论的引力子和NLSP超对称粒子的质量的宇宙学约束。提出的质量边界是至关重要的引力子暗物质的研究和潜在的引力子签名在未来的对撞机。
2006-11-02 astro-ph hep-ex hep-ph
Tau-Sneutrino NLSP and Multilepton Signatures at the LHC
在以引力子作为最轻超对称粒子(LSP)的模型中,次轻超对称粒子(NLSP)可以有很长的寿命,并且在对撞机实验中表现稳定。我们研究了在非普适Higgs质量假设下实现的以τ-超中微子为NLSP的假设的轻子特征。我们专注于一个有趣的三轻子签名,两个相同的符号的τ和一个电子或μ子的相反的符号。在所考虑的模型中,中性伴子和电荷伴子是相当重的,三轻子信号主要来自slepton-sneutrino的产生。我们确定了相关的背景,考虑到τ衰变,并设计了一套削减,以优化这个三轻子信号。我们模拟信号和背景在LHC与14 TeV的质心能量。虽然这个模型中的slepton相对较轻,O(100 GeV),但与典型的中性伴子LSP场景相比,发现更为苛刻。三轻子信号需要大量的累积数据,在CM能量为14 TeV时,至少需要~80 fb^-1。
2010-10-28 hep-ph
The Gravitino-Stau Scenario after Catalyzed BBN
我们认为催化大爆炸核合成理论与引力子LSP和带电的slepton NLSP的影响。在引力子与高吉诺质量比从下有界的模型中,例如高吉诺介导的超对称破缺,我们导出了高吉诺质量参数m_1/2的下界。作为一个具体的例子,我们确定了与所有宇宙学约束相容的高吉诺中介的参数空间。
2007-12-12 hep-ph
Direct neutralino searches in the NMSSM with gravitino LSP in the degenerate scenario
本文采用R宇称守恒NMSSM中的简并方案,研究了一个两分量暗物质模型。引力伴子LSP和中性伴子NLSP在质量上是极端简并的,避免了BBN边界,并获得了热稀薄发生的高再加热温度。在这个模型中,引力伴子(绝对稳定)和中性伴子(准稳定)都对暗物质有贡献,并讨论了中性伴子的直接探测搜索。在所有约束条件下幸存下来的点对应于类单中微子。
2011-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Associated production of light gravitinos at future linear colliders
我们研究了在未来的线性对撞机中,最轻的超对称粒子是引力伴子,产生的中性伴子迅速衰变为光子和引力伴子的情况下,与中性伴子相关联的轻引力伴子的产生。与多个Goldstino方案相比,我们发现光子的能量和角分布提供了关于超对称质量和超对称破缺的有价值的信息。
2012-02-02 hep-ph