Low-Mass Dark-Matter Hint from CDMS II, Higgs Boson at the LHC, and Darkon Models
CDMS II实验观测到了三个事件,它们可能是由质量为9 GeV的弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质(DM)与原子核碰撞引起的。虽然隐含的WIMP参数区域似乎被排除在XENON实验的限制之外,但有趣的是,如果WIMP-核子相互作用违反了同位旋,大部分张力都会消失。考虑到最近在大型强子对撞机上发现的希格斯玻色子和普朗克测定的DM遗迹密度,这促使我们探索一些模型的含义,其中一个真正的规范单态标量粒子,暗子,作为WIMP。在最简单的情况下,只涉及标准模型加上一个暗子,希格斯玻色子基本上是不可见的,因为它衰变成一对暗子,具有CDMS II建议的WIMP质量,因此不能与LHC中发现的暗子相识别。我们发现,另一方面,一个两个希格斯偶极子模型补充了一个暗子有足够的参数空间,以适应新的潜在DM提示CDMS II和希格斯数据从大型强子对撞机,无论是否暗核子相互作用守恒的同位旋。
2013-07-31 hep-ex hep-ph
A light SUSY dark matter after CDMS-II, LUX and LHC Higgs data
在超对称系统中,轻暗物质通常伴随着轻标量以达到正确的残余密度,这就像希格斯玻色子玻色子一样打开了新的超对称衰变通道。在现有的实验条件下,包括LHC Higgs数据和暗物质遗迹密度,我们在NMSSM框架下考察了轻中性伴子暗物质的状态,并与CoGeNT、CDMS-II和LUX的直接探测结果进行了对比。我们得到了以下观测结果:(i)轻至8 GeV的暗物质仍然是允许的,它离开核子的散射截面可以大到足以解释CoGeNT/CDMS-II的有利区域:(ii)LUX数据可以排除相当大一部分允许的参数空间,但仍然留下轻的暗物质是可行的;(iii)类SM希格斯玻色子可以衰变为轻暗物质对,在目前的LHC希格斯数据下,不可见的分支比达到30%,这可能会在14 TeV的LHC实验中得到检验。
2014-04-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matter and Higgs phenomenology predicted by left-right twin Higgs model in light of CDMS II results
左右孪生希格斯模型预言了一个光稳定的标量\hat{S},它是WIMP暗物质的候选者。我们研究了它与核子的散射,发现它的截面低于CDMS II的上限,但可以达到SuperCDMS的灵敏度。然后,我们研究了与暗物质在核子上的散射密切相关的衰变h -> \hat{S} \hat{S}。我们发现,这种不可见的衰变可以是相当大的,这可以严重抑制传统的衰变模式,如h->VV(V=W,Z)和h->b \bar{b}。另一方面,与SM预测相比,LHC通过胶子-胶子融合、弱玻色子融合或与顶夸克对结合产生希格斯玻色子玻色子的速率都显著降低,例如,胶子-胶子融合通道可被抑制约30%。
2010-04-26 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
The Simplest Dark-Matter Model, CDMS II Results, and Higgs Detection at LHC
由CDMS II合作组进行的暗物质直接搜索实验观测到了两个候选事件。虽然这些事件不能被解释为弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质(DM)存在的重要证据,但CDMS II的总数据已导致WIMP-核子自旋无关截面的上限得到改进。我们研究了这些结果对最简单的WIMP DM模型SM+D的一些影响,SM+D扩展了标准模型(SM),增加了一个真正的SM单线态标量场,称为暗子扮演DM的角色。我们发现,虽然CDMS II数据排除了相当大一部分的参数空间的模型,参数空间的很大一部分仍然是允许的。我们得到了暗子质量、暗子-核子截面、希格斯玻色子的质量及其不可见衰变的分支比之间的强关联。我们指出,在大型强子对撞机的希格斯不可见的分支比的测量可以解除一些可能的模糊性,在确定从直接DM搜索的暗子质量。
2010-04-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Sterile neutrino dark matter, CDMS-II and a light Higgs boson
我们在标准模型中加入一个单态右手中微子和一个带电单态标量及一个中性单态标量。这种扩展包括一个离散的对称性,这样我们就得到了一个只与电子和新标量耦合的重无菌中微子。在这个意义上,单态中微子不会与普通中微子混合,因此对大爆炸核合成没有影响。然而,这种无菌中微子可以在早期宇宙中与电弱粒子平衡,这是因为它与电子的耦合,也是因为希格斯玻色子与单重标量混合。我们得到了无菌中微子构成了一个暗物质候选者,并根据现有的实验分析了它的直接探测。我们的结果表明,如果这样的不育中微子在自然界中实现,CDMS-II实验证实了它的积极信号,暗物质需要一个相当轻的希格斯玻色子与新的物理在500 GeV左右的规模。
2010-02-24 astro-ph.CO hep-ph
Models of supersymmetric dark matter and their predictions in light of CDMS
根据CDMS实验的最新结果,我们考虑了超对称暗物质的前景。本文研究了中性伴子暗物质在最小超引力模型中的地位,中性伴子暗物质在非普适Higgs质量模型中的地位,超中微子暗物质在最小超对称标准模型的U(1)_{B-L}扩展中的地位,并讨论了这些模型对LHC、Tevatron、IceCube和PAMELA的预言。
2010-04-04 hep-ph
Implications of Direct Dark Matter Constraints for Minimal Supersymmetric Standard Model Higgs Boson Searches at the Tevatron
最小超对称标准模型的研究希格斯玻色子是在Tevatron上探索新物理的最有前途的通道之一。特别是,大$\tan β$和小$m_A$的有趣的区域探测重中性希格斯玻色子,A和H,当它们衰变到$τ^+ τ^-$和$b\bar{b}$。与此同时,直接搜寻暗物质,如CDMS,试图观察中性伴子暗物质粒子从原子核弹性散射。这可以通过t通道希格斯交换发生,在大$\tan β$和小$m_A$的情况下,t通道希格斯交换具有大的横截面。因此,在Tevatron和CDMS探索的参数空间区域中,重的中性希格斯粒子搜索之间存在着自然的相互作用。我们表明,如果最轻的中性伴子构成了我们宇宙的暗物质,那么CDMS的电流限制将强烈限制在Tevatron上发现重的中性MSSM希格斯粒子的前景(3 σ,每次实验4 fb^-1),除非$|μ| \gsim$达到400 GeV。预计2007年CDMS的极限将把这一限制提高到$|μ| \gsim$ 800 GeV。另一方面,如果CDMS在不久的将来确实观测到中性伴子暗物质,那么在Tevatron上发现重的中性MSSM希格斯玻色子玻色子的可能性将大大增加。
2006-08-22 astro-ph hep-ph
Light NMSSM Neutralino Dark Matter in the Wake of CDMS II and a 126 GeV Higgs
低温暗物质搜索(CDMS)实验的最新结果重新引起了人们对具有大的自旋无关中性子核子散射截面的轻暗物质的兴趣。在这里,我们研究的区域的下一个到MSSM(NMSSM)能够产生一个轻的中性伴子与大的自旋无关的散射截面,与介导的散射非常轻的单态样标量,和126 GeV的标准模型-像希格斯粒子符合LHC的结果,同时满足其他相关的宇宙学,风味和对撞机的限制。我们关注早期宇宙中两种不同的湮灭场景,即由(1)光标量或(2)光赝标量介导的湮灭。正如预期的那样,这两种情况都受到高度限制。然而,我们发现,仍然存在潜在的可行参数空间,以适应任何一种情况。在第一种情况下,耦合中的意外抵消允许一个总宽度和不可见分支分数与观察到的希格斯玻色子兼容的SM样希格斯粒子。或者,第二种情况也可能发生在这样的区域,其特征是类SM希格斯粒子的分支分数较小,成为成对的轻标量、伪标量和中性伴子,而没有抵消。在这两种情况下,最强的约束来自于稀有的介子衰变和类SM的希格斯玻色子玻色子到中性伴子和轻的CP-甚至希格斯对的奇异衰变。我们概述了这两种情况下的相关参数空间,并评论了未来发现与各种实验的前景。
2014-04-22 astro-ph.CO hep-ph
Invisible Higgs Decays from Higgs Graviscalar Mixing
我们重新计算了不可见的Higgs衰变宽度所产生的Higgs重力标量混合在ADD模型中,比较原来的推导在非对角质量基础的对角质量基础。得到的结果是相同的(与原始计算相差2倍),但对角基推导在教学上有助于澄清混合中不可见宽度的物理学。我们强调,这两个推导都清楚地表明,对于由希格斯粒子加重力标量中间共振介导的$WW\to WW$这样的过程,能量的直接扫描将遵循{ \it单} Breit-Wigner形式,其总宽度由$Γ^{tot}=Γ_h^{SM}+Γ_{invisible}$给出。我们还计算了由于直接希格斯粒子到引力标量对衰变对不可见宽度的额外贡献。我们发现,由于后者的不可见的宽度是相对较小的,除非希格斯质量是可比的或大于有效的额外维普朗克质量。
2009-11-19 hep-ph
Invisible Higgs in large extra dimension models
在大的额外维模型中,标准模型的Ricci标量曲率和希格斯偶线之间的相互作用可以引起希格斯到卡鲁扎克莱因引力标量的不可见衰变。相应的不可见宽度可以导致在模型的参数空间的某些区域中低于5 σ的可见通道中的轻希格斯粒子的LHC速率的抑制。然而,在这样的区域,希格斯粒子可以通过其不可见的衰变被发现。在LHC和LC上进行的测量的组合可以确定模型的参数的精确度。
2004-08-06 hep-ph
Determining the masses of invisible particles: Application to Higgs boson invisible decay
要知道最近发现的希格斯玻色子粒子的总宽度,测量希格斯玻色子不可见的衰变宽度是很重要的。然而,在LHC进行测量的信号,即,由于暗物质与$Z$玻色子或夸克之间可能的相互作用,在终态中的带电轻子对和丢失的能量不能被明确地理解为中间产生的$Z$和$H$玻色子的产物,这可以通过代表性的有效算符来描述。首先,我们考虑遗迹丰度,LUX直接探测实验和寻找希格斯玻色子玻色子在LEP和LHC的不可见衰变的结果,以找到有效算子的允许参数范围。然后,我们调查的横向动量分布的丢失的能量,并提出了两个观测值,可以用来区分不同的基础过程。此外,有了这两个可观测量,我们也许能够确定不可见粒子的质量。
2014-05-24 hep-ph
Footprint of Triplet Scalar Dark Matter in Direct, Indirect Search and Invisible Higgs Decay
在这次演讲中,我们将回顾惰性三重态模型(ITM),它为暗物质(DM)粒子提供了候选者。然后我们研究了希格斯玻色子玻色子可能衰变为DM候选粒子的情况,并利用现有的不可见希格斯玻色子衰变的实验数据来约束ITM的参数空间。我们还考虑了DM的间接搜索,并使用FermiLAT数据对参数空间进行约束。最后,我们比较了这个限制与LUX实验提供的低质量DM和不可见的希格斯衰变的约束。
2015-01-25 hep-ph
Light Dirac right-handed sneutrino dark matter
我们表明,大多数右手狄拉克中微子是一个可行的超对称轻暗物质的候选人。虽然狄拉克中微子与原子核的散射主要是通过$Z$玻色子交换,并严格受到$Z$玻色子不可见的衰变宽度的限制,但有可能实现足够大的核子散射截面,以解释在直接暗物质搜索(如CDMS II-Si或CoGeNT)中观察到的可能信号。即使考虑到XENON 100的限制,CDMS II-Si事件的信号区域的一小部分仍然在XENON 100排除的区域之外。
2013-09-03 hep-ph
Can an invisible Higgs boson be seen via diffraction at the LHC?
我们研究了在大型强子对撞机的中央独家衍射生产中观察“看不见的”希格斯玻色子的可能性。作为一个简单的例子,我们使用重第四代标准模型来评估截面,其中不可见的衰变模式$H \to ν_4 \barν_4$占主导地位,重中微子质量为$M(ν_4) \simeq 50$ GeV。我们讨论了触发条件和后台进程的可能要求。
2004-06-03 hep-ph
Invisible Higgs boson decay in the littlest Higgs model with T-parity
在T宇称的最小Higgs模型中,研究了希格斯玻色子玻色子衰变为一对稳定的重光子H -> A_HA_H的过程.对于f = 450 GeV的对称性破缺标度,当Higgs质量低于150 GeV时,分支比H -> A_H A_H可高达93%.对于f = 500 GeV,在135 - 150 GeV的Higgs质量范围内,不可见分支比约为75%,而对于m_H = 200(600)GeV,不可见分支比约为10(5.5)%.当f大于600 GeV时,它下降到几个百分点。我们在参数空间中找到了电弱精确数据所允许的f值很低的区域,其能量范围为115 GeV < m_H < 650 GeV。
2007-04-27 hep-ph
Observing an invisible Higgs boson
考虑到它与底夸克和τ轻子的弱耦合,希格斯玻色子玻色子可能主要衰变为不可见的粒子,如引力伴子、中性伴子或引力子。我们认为,这种无形的衰减希格斯玻色子的表现在弱玻色子融合在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机。与Zjj和Wjj背景相比,信号的两个夸克喷流的独特运动学分布允许将希格斯分支比限制到“不可见”终态的约13%,具有10 fb ^{-1}的数据,提供具有高双喷流不变质量的两个高能前向喷流和大量丢失的横向动量的事件可以有效地触发。在弱玻色子聚变中,在5 σ水平上,也有可能发现质量高达480 GeV的粒子,只要它们的不可见分支比接近100%。
2000-09-13 hep-ph
Status of invisible Higgs decays
我们分析了截至2012年底LHC和Tevatron结果在多大程度上限制了希格斯玻色子在~ 125 GeV的不可见(或未被检测到)衰变。为此,我们对以下几种情况进行了全局拟合:1)具有标准模型耦合但附加了不可见衰变模的希格斯玻色子; 2)与费米子和矢量玻色子的标准模型耦合,但允许附加的新粒子修改希格斯玻色子与胶子和光子的有效耦合;(3)环中没有新粒子,只有上夸克、下夸克和矢量玻色子的树级Higgs耦合,相对于SM,被视为自由参数。我们发现,在这三种情况下,不可见的衰减率分别为23%,61%,88%,与目前的数据在95%的置信水平(CL)一致。在情况3)中,将与矢量玻色子的耦合CV限制为CV < 1,在95%CL下,将允许的不可见分支比降低到56%。此外,希格斯粒子与夸克的耦合必须与SM中的符号相同,因此在95% CL下,允许的不可见率高达36%。我们还讨论了对不可见希格斯衰变的直接探测,以及与暗物质搜索的相互作用。
2013-06-13 hep-ph
Neutrino mass and invisible Higgs decays at the LHC
希格斯玻色子的发现表明,中微子也是从自发对称性破缺中获得质量的。在最简单的无规范轻子数方案中,标准模型(SM)希格斯玻色子现在还有另外两个伙伴:一个大质量的CP偶,以及无质量的南武-戈德斯通玻色子,称为majoron。对于轻子数的弱尺度破缺,CP-偶希格斯玻色子玻色子到majoron的不可见衰变导致了潜在的大量能量缺失事件源。使用LHC的结果,我们研究如何的约束不可见的衰变的希格斯玻色子限制相关的参数,大大扩展了那些以前从LEP和脱落光自发轻子数违反。
2015-06-12 hep-ph
The Higgs invisible decay width may soon become a powerful tool to probe extensions of the Standard Model with dark matter candidates at the Large Hadron Collider. In this work, we calculate the next-to-leading order (NLO) electroweak corrections to the 125 GeV Higgs decay width into two dark matter particles. The model is the next-to-minimal 2-Higgs-doublet model (N2HDM) in the dark doublet phase, that is, only one doublet and the singlet acquire vacuum expectation values. We show that the present measurement of the Higgs invisible branching ratio, BR$(H \to$ invisible $< 0.11$), does not lea…
2021-04-07 hep-ph
Invisible Higgs Decays to Hooperons in the NMSSM
银河系中心多余的伽玛射线光子可以自然地解释轻马约拉纳费米子结合赝标量介质。NMSSM提供的正是这些成分。我们表明,中性伴子与一个显着的singlino组件的银河系中心过剩可以链接到无形的衰变的标准模型,如希格斯在大型强子对撞机。我们发现对不可见的希格斯分支比的预测超过50%,在大型强子对撞机上很容易实现。通过GUT尺度边界条件约束NMSSM仅略微影响这一预期。我们的结果补充了早期NMSSM对银河系中心过剩的研究,该研究将其与LHC的重希格斯粒子搜索联系起来。
2015-07-21 hep-ph
The Invisible Higgs Decay Width in the Add Model at the LHC
假设平坦的普适额外维度,我们证明,对于一个轻希格斯玻色子的过程$pp\to W^*W^* +X \to Higgs,graviscalars +X \to invisible+X$将是可观察的,在$5 σ$水平在大型强子对撞机的部分希格斯引力标量混合($ξ$)和有效普朗克质量($M_D$)参数空间的通道依赖于可见的希格斯衰变未能实现$5 σ$信号。此外,我们表明,即使是非常温和的$ξ$值的不可见的衰变信号探测到更高的$M_D$比($ξ$独立)喷流/ $\gam$ +重力子辐射丢失的能量信号。我们还讨论了各种影响,如希格斯衰变到两个引力标量,这可能成为重要的时,$m_h/M_D$是1阶。
2004-02-05 hep-ph
Probing extra dimensions through the invisible Higgs decay
在Arkani-Hamed,Dimopoulos和Dvali的大额外维度模型中,标准模型的Ricci标量曲率和希格斯双重态之间的相互作用的存在使得在LHC上通过融合过程pp-> W*W* +X -> Higgs在5 σ水平上可观察到轻希格斯玻色子,对于希格斯-引力标量混合(xi)和有效普朗克质量(M_D)参数空间的部分,其中依赖于可见希格斯衰变的通道未能实现5 σ信号,引力标量+X ->不可见+X。然而,即使LHC有很好的机会看到信号,它也无法以任何真正的精度确定模型的参数。这一目标可以通过增加以下LC测量来实现:γ +缺失E_T,可见SM类末态和不可见末态中的Higgs产生和衰变。
2005-03-22 hep-ph
Erratum: Bounds on Invisible Higgs boson Decays from $t\bar{t}H$ Production
通过CMS搜索衰变到$t\bar{t}$和失去横动量的终止夸克,推断出$t\bar{t}H$产生的希格斯玻色子不可见衰变的边界。对$t\bar{t}H$产生的限制依赖于CMS选择$t\bar{t}H$的效率,如在模拟样品中测量的。模拟样本的生成误差会导致选择效率的显著高估。给出了校正结果。
2015-04-17 hep-ph
Comment on an invisible Higgs boson and 50 GeV neutrino
最近在hep-ph/9911535和hep-ph/0006324中提出,第四代轻子和夸克并不被精确的Z玻色子测量所排除,只要第四代中微子的质量约为50 GeV,并且它与前三代中微子的混合小到可以忽略不计。我们要注意的是,在这种情况下,标准模型希格斯玻色子衰变成这样一对中微子的速率将比希格斯玻色子衰变成b-bbar的速率高出大约两个数量级。因此,希格斯粒子的主要衰变模式是不可见的,这就需要一种特殊的搜索策略。
2001-05-11 hep-ph
Invisible Higgs in large extra dimensions
我们讨论了如果大的额外维度在自然界中被实现,在正负电子对撞机实验中探测到希格斯玻色子的可能性。在这种情况下,希格斯玻色子玻色子可以通过振荡进入重力标量卡鲁扎-克莱因(KK)塔而不可见地衰变。我们表明,这样的希格斯粒子在$e^+ e^-$线性对撞机搜索需要更多的复杂性比通常认为在一个不可见的衰变希格斯粒子。
2005-05-12 hep-ph
Vector Higgs-portal dark matter and the invisible Higgs
标准模型的希格斯扇区提供了对隐藏扇区的独特探测。在这项工作中,我们探讨的可能性重整化希格斯耦合到隐藏的扇区矢量场,可以构成暗物质(DM)。为了使规范场具有质量,具有最小场含量的阿贝尔规范扇区具有自然的Z_2宇称。这种对称性确保了矢量场的稳定性,使它们成为可行的暗物质候选者,同时避开了通常的电弱约束。我们说明这个想法与Stueckelberg和希格斯机制。矢量DM与WMAP,XENON 100和LHC的约束是一致的,而它可以显着影响不可见的希格斯衰变。由于希格斯粒子衰变到矢量场的纵向分量的分支比增强,矢量希格斯粒子入口提供了一种有效的方法来隐藏希格斯粒子在LHC中。这可能就是为什么最新的ATLAS/CMS数据没有提供希格斯玻色子存在的证据。
2012-01-10 hep-ph
In the Standard Model (SM) of particle physics, the branching ratio for Higgs boson decays to a final state which is invisible to collider detectors, $H \rightarrow ZZ^{\star} \rightarrow ν\barν ν\barν$, is order 0.10%. In theories beyond the SM (BSM), this branching ratio can be enhanced by decays to undiscovered particles like dark matter (DM). At the Large Hadron Collider (LHC), the current best upper limit on the branching ratio of invisible Higgs boson decays is 11% at 95% confidence level. We investigate the expected sensitivity to invisible Higgs decays with the Silicon Detector (SiD) a…
2022-03-28 hep-ph
Invisible decays of low mass Higgs bosons in supersymmetric models
在LHC上发现了126 GeV的希格斯标量,以及没有观测到超对称粒子,这反过来又导致了通过希格斯数据约束各种超对称模型。我们在这里考虑的情况下,MSSM,以及其扩展包含一个额外的手征单重超场,NMSSM。我们集中在我们确定的情况下,第二轻的希格斯玻色子的126 GeV的状态在欧洲核子研究中心LHC发现,并考虑在MSSM和NMSSM的低质量希格斯玻色子的不可见的衰变。我们发现,在MSSM与通用边界条件在大统一尺度的情况下,它是不可能有轻的中性伴子导致的衰变通道$H\rightarrow \tildeχ_1^0 \tildeχ_1^0$。在大统一尺度下,某些$SO(10)$和$E_6$大统一模型具有大的表象和非普适的Gaugino质量,这种不可见的衰变模式是允许的。在NMSSM的情况下,对于所考虑的参数空间,有可能在GUT尺度下具有具有普适Gaugino质量的不可见衰变通道。此外,我们认为最一般的情况下,与$M_1$和$M_2$作为独立的参数MSSM和NMSSM。我们隔离的区域在参数空间中的两种情况下,其中第二轻的希格斯玻色子的质量为126 GeV,然后集中在希格斯粒子的无形衰变到更轻的中性伴子。对希格斯粒子的另一种非标准衰变模式也作了详细的讨论。不可见的Higgs分支比被LHC的结果所限制,我们发现,在这种情况下,第二轻的Higgs是126 GeV的状态,需要更多的数据从LHC来约束…
2014-05-28 hep-ph
Stringy Neutralino Dark Matter in Light of CDMSII
最近,CDMS实验报告了可能的第一个直接探测到的暗物质。我们更新的直接检测中性伴子暗物质的约束条件所产生的一个现实的字符串模型,从相交的D6膜考虑到最近的数据从CDMS合作。我们发现在超对称性参数空间中存在着定义明确的区域,在那里可以得到满足CDMS和所有其他实验极限的中性伴子暗物质。这导致了一组不同的超伴子和希格斯光谱,可以在LHC进行测试。
2009-12-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Strategy to measure the Higgs mass, width and invisible decays at ILC
本文件旨在提供半定量的参数,以评估ILC所需的光度,以实现希格斯质量,宽度和不可见衰变的精确测量。结果表明,对于mH=120 GeV,可以节省一个数量级的亮度需要达到一个给定的精度的希格斯质量,相比,可以得到在\sqrt s=350 GeV,通过运行阈值附近。由于阈值附近的反冲质量分辨率与希格斯质量无关,因此也可以获得质量高于170 GeV的希格斯宽度。这种刚好在阈值以上运行的策略也是测量或设置希格斯不可见分支比上限的最佳策略。两个MSSM方案,以说明潜在的利益,一个优化的反冲质量分辨率。影响这种类型的测量的各种实验机制的简化描述:探测器的分辨率为轻子和射流,亮度和beamstrahlung能量依赖,初始和最终辐射的参与轻子。
2007-03-16 hep-ph
Invisible Higgs Boson Decays in Spontaneously Broken R-Parity
希格斯玻色子可能主要衰变为一种不可见的模式,其特征是能量丢失,而不是标准模型的通道。这是许多模型的一个普遍特征,其中中微子质量来自于相对较低尺度下未规范轻子数的自发破缺,例如自发破缺的R宇称模型。以这些模型为框架,我们重新分析了这一惊人的建议,鉴于最近的数据中微子振荡,表明非零中微子质量。我们发现,尽管中微子质量很小,但希格斯玻色子玻色子主要衰变为与轻子数自发破缺有关的不可见的戈德斯通玻色子。这需要一个规范单重态超场与电弱二重态希格斯玻色子的耦合,就像在求解$μ$ -问题的次最小超对称标准模型(NMSSM)中一样。在规划未来的加速器时,如大型强子对撞机和下一个线性对撞机,应该考虑到对隐形衰变的希格斯玻色子玻色子的寻找。
2004-10-19 hep-ph
Invisible Higgs in theories of large extra dimensions
我们讨论了在未来的对撞机实验中检测到希格斯玻色子的可能性,如果大的额外维度在自然界中实现。在这种情况下,希格斯玻色子玻色子可以通过振荡进入重力标量卡鲁扎-克莱因(KK)塔而不可见地衰变。我们表明,这样的希格斯粒子在$e^+ e^-$线性对撞机的搜索需要更多的复杂性比通常认为的一个不可见的衰变希格斯粒子,这种复杂性的主要来源是同时存在的连续引力子生产和扩大的希格斯峰。我们讨论了克服这些困难的可能方法,并得出结论,这种希格斯玻色子的检测可能仍然是一个问题,超过250-300 GeV的质量范围。
2004-04-06 hep-ph
Invisible Higgs boson, continuous mass fields and unHiggs mechanism
我们探讨了电弱对称性破缺扇区的后果,它表现出近似尺度不变的动力学-即,非平凡的不动点行为,如在非粒子模型中。我们可以把非希格斯玻色子看作是具有连续质量分布的复合希格斯玻色子。我们发现,它方便地表示unHiggs在一个Kallen-Lehmann谱函数,从它是简单的验证规范玻色子和费米子质量的产生,和WW散射的么正化。我们表明,一个光谱函数与广泛的支持,这对应于近似不动点行为在一个扩展的能量范围内,可以导致一个有效的不可见的希格斯粒子,其衰变在LEP或LHC可能被掩盖的背景。
2008-10-27 hep-ph
Searches for invisible Higgs decays in weak boson fusion are a well-known laboratory for jets and QCD studies. We present a series of results on tagging jets and central jet activity. First, precision analyses of the central jet activity require full control of single top production in some analyses. Second, the rate dependence on the size of the tagging jets is not limited to weak boson fusion. For the first time, we show how subjet information on the tagging jets and on the additional jet activity can be used to extract the Higgs signal. The additional observables relieve some of the pressur…
2018-05-11 hep-ph
Invisible decays of the heavier Higgs boson in the minimal supersymmetric standard model
根据最近在欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)上发现的126 GeV共振,考虑了最小超对称标准模型(MSSM)中较重的CP偶希格斯玻色子~($H^0$)衰变为中性伴子的可能性。为此,我们考虑了在大统一尺度下超对称破缺的加庚诺质量参数的具有普适、非普适和任意边界条件的最小超对称标准模型。一般来说,具有普适和非普适质量的情况不允许最轻的希格斯玻色子~($h^0$)(与$126$ GeV共振一致)衰变为MSSM中最轻的中性伴子。在大统一尺度下,任意的高吉诺质量,这样一种看不见的衰变是可能的。在大统一尺度下,对于任意质量的Gaugino粒子以及受普适和非普适边界条件限制的Gaugino粒子,第二轻的希格斯玻色子玻色子可以在MSSM参数空间的相当大的区域内衰变成各种不可见的末态,而对于任意质量的Gaugino粒子,第二轻的希格斯玻色子玻色子衰变成不可见通道的可能性更大.较重的希格斯玻色子衰变为较轻的粒子,这就产生了一种有趣的可能性,即在大型强子对撞机上寻找扩展的希格斯玻色子扇区时,即使整个希格斯玻色子光谱以不可见的方式衰变,它也可能在大型强子对撞机上可见。在这种情况下,MSSM的扩展希格斯扇区的未观测可能被仔细地用来排除LHC的MSSM参数空间的区域。
2015-07-07 hep-ph
Electroweak breaking and neutrino mass: "invisible" Higgs decays at the LHC (Type II seesaw)
通过希格斯机制产生中微子质量不仅表明需要从一个新的角度重新考虑电弱对称性破缺的物理学,而且还提供了一个新的理论上一致和实验上可行的范式。我们通过描述最简单的具有轻子数自发破缺的II型跷跷板模型的电弱对称破缺扇区的主要特征来说明这一点。在回顾了希格斯扇区的相关“理论”和天体物理学限制后,我们对正在进行的ATLAS和CMS实验中的希格斯玻色子搜索的灵敏度进行了分析,不仅包括对标准模型(SM)中存在的衰变通道的新贡献,而且还包括真正的非SM希格斯玻色子衰变,例如“不可见”的希格斯玻色子衰变为majorons。我们发现在即将到来的实验中可能会达到的敏感性。
2016-04-05 hep-ph
Next-to-minimal $R$-symmetric model: Dirac gaugino, Higgs mass and invisible width
本文研究了最小$U(1)_R$对称模型的单态扩展,它具有Dirac gauginos和$R$对称Higgs扇形的良好性质.同时,$R$ -带电单线态与希格斯双线态的超势耦合可以对希格斯玻色子质量做出实质性贡献。我们表明,125 GeV的希格斯玻色子是一致的微扰统一,即使超对称尺度低至1 TeV,如果$D$项希格斯势被抑制,往往是在狄拉克gauginos的情况下。该模型还包含一个轻标量和费米子,伪模量和伪Goldstino:前者得到的质量主要来自超对称破缺软项,除了一个小的显式$R$ -对称破缺后者。我们研究如何希格斯质量和宽度受到这些光自由度。具体地说,我们发现,根据$R$荷电希格斯粒子的参数,由于$Z$和希格斯玻色子的不可见衰变的限制,小于SM-希格斯玻色子质量一半的赝模量仍然是允许的。我们还发现,这样一个轻标量可以减少希格斯玻色子玻色子的质量,最多减少几个单位。
2016-03-24 hep-ph
On B_s -> mu+ mu- and Cold Dark Matter Scattering in the MSSM with Non-Universal Higgs Masses
我们发现,目前实验对B_s -> mu+ mu-衰变的限制和冷暗物质弹性散射截面的CDMS上限,已经对具有非普适超对称破缺标量质量的Higgs多重态(NUHM)的最小超对称标准模型扩展(MSSM)的参数空间产生了重要影响. MSSM中标量普适性的松弛使得赝标量希格斯玻色子玻色子具有相对轻的质量M_A的可能性。目前关于B_s -> mu+ mu-的上限已经排除了NUHM中这种可能性的大部分范围,这与具有万有标量质量的约束MSSM(CMSSM)相反,在CMSSM中,B_s -> mu+ mu-衰变不排除任何尚未被b -> s γ衰变排除的参数范围。冷暗物质散射在小M_A时也得到增强,但当前B_s -> mu+ mu-的上限对NUHM参数空间的影响在许多情况下大于CDMS散射极限的影响,特别是在大tanb时。
2006-03-17 hep-ph
The search for dark matter (DM) at colliders is founded on the idea of looking for something invisible. There are searches based on production and decay processes where DM may reveal itself as missing energy. If nothing is found, our best tool to constrain the parameter space of many extensions of the Standard Model (SM) with a DM candidate is the Higgs boson. As the measurements of the Higgs couplings become increasingly precise, higher-order corrections will start to play a major role. The tree-level contribution to the invisible decay width provides information about the portal coupling. Hi…
2022-02-08 hep-ph
Hidden Sector Dirac Dark Matter, Stueckelberg Z' Model and the CDMS and XENON Experiments
对于StueckelbergZ '模型中的毫荷Dirac暗物质,讨论了暗物质与中性规范玻色子的矢量耦合对直接探测中自旋无关散射截面的贡献.我们还计算了费米子暗物质粒子与标准模型希格斯玻色子之间通过Z和/或Z'玻色子三角环产生的有效耦合,这可能对量子水平上的自旋无关散射截面有贡献。我们发现,后者的贡献是一致的,最近的实验限制CDMS II和XENON 100。在暗物质粒子携带O(10^{-3}e)量级的毫电荷的情况下,我们发现它在到达探测器之前会通过与大气中的核子碰撞而失去所有的动能。虽然我们用StueckelbergZ '模型作了说明,但所得结果是相当一般的,也适用于其它Z-Z'门型隐扇区模型。
2010-12-24 hep-ph
Invisible decays of the lightest Higgs boson in supersymmetric models
我们考虑超对称模型,其中最轻的希格斯标量可以衰变看不见的约束一致的$126$ ~GeV的状态发现在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机。本文考虑了最小超对称标准模型~(MSSM)中的不可见衰变,以及它的包含一个额外手征单重态超场的推广,即次最小或非最小超对称标准模型~(NMSSM),在大统一尺度下考虑了具有普适和非普适Gaugino质量的MSSM,并发现只有具有非自然大表象的$E_6$大统一模型才能产生足够轻的中性伴子,而中性伴子可能导致不可见衰变$h^0 \rightarrow \tilde χ_1^0 \tilde χ_1^0$ .在此之后,我们详细考虑了NMSSM的情况下,我们还发现,在大统一尺度下,不可能有最轻的希格斯标量的不可见衰变。我们描绘了NMSSM参数空间的区域,在那里可能有最轻的希格斯玻色子具有约$126$ GeV的质量,然后集中在该区域,这种希格斯可以衰变为轻中性伴子,软高根质量$M_1$和$M_2$作为两个独立的参数,不受大统一。我们还考虑,同时,在NMSSM的另一个重要的不可见的希格斯衰变通道,即衰变到最轻的CP奇标量,$h_1 \to a_1 a_1$,这是详细研究。由于不可见Higgs分支比受到LHC结果的限制,我们发现当其他输入参数固定时,$μ_{eff} < 170$ ~GeV和$M_1 < 80$ ~GeV在NMSSM中是不利的。我们的结果的NMSSM…
2013-06-06 hep-ph
Two simple ways by which the standard signals of the Standard Model Higgs boson can be depleted are: its couplings to fermions and gauge bosons can be suppressed by a universal factor, and part of its branching fraction can be drained into invisible final states. A large class of theories can impose one or both of these depletion factors, even if mild, by way of additional scalar bosons that are singlets under the Standard Model but mix with the Higgs boson. We perform a comprehensive survey of the present status of the depleted Higgs boson, and discuss future prospects for detecting the prese…
2023-03-21 hep-ph
Vector boson fusion established itself as a highly reliable channel to probe the Higgs boson and an avenue to uncover new physics at the Large Hadron Collider. This channel provides the most stringent bound on Higgs' invisible decay branching ratio, where the current upper limits are significantly higher than the one expected in the Standard Model. It is remarkable that merely low-level calorimeter data from this characteristically simple process can improve this limit substantially by employing sophisticated deep-learning techniques. The construction of such neural networks seems to comprehen…
2022-05-19 hep-ph
Closing in on singlet scalar dark matter: LUX, invisible Higgs decays and gamma-ray lines
我们研究希格斯玻色子的发现和最近的结果从暗物质搜索真正的单重标量暗物质的影响。该模型的唯象仅由两个参数定义,即单重标量质量$m_S$和SU(2)希格斯粒子与单重标量之间的四次耦合$a_2$。我们把注意力集中在窗户$5 < m_S/{\rm GeV} < 300$上。对模型的可行参数空间的最大影响来自于LUX对暗物质的直接搜索,对于几个GeV范围内的非常低的质量,来自于希格斯粒子不可见的衰变宽度的约束。在共振区,最好的约束来自伽马射线线搜索。我们发现,它们只留下一个小区域的可行参数空间,暗物质质量在百分之几的一半的希格斯质量。我们表明,直接和间接的暗物质搜索(特别是单色伽马射线线的搜索)将在不久的将来关闭的剩余参数空间中发挥关键作用。
2016-03-07 hep-ph
The invisible decay of Higgs boson in the context of a thermal and non-thermal relic in MSSM
在对撞机研究和天体物理实验的背景下,我们在唯象最小超对称标准模型中研究了125 GeV的希格斯玻色子衰变为轻LSP中性伴子。我们考虑的参数空间的轻neutralinos,可以通过不可见的希格斯衰变和希格斯搜索在ILC探测。我们考虑的情况下,轻中性伴子是兼容的所观察到的遗迹密度或热遗迹是过剩的,指向非标准的宇宙学。在前一种情况下,当中性伴子的性质导致剩余物密度不足时,剩余物丰度的正确数量被认为是由额外的DM粒子或非热宇宙学保证的。我们对比这些不同的案例。除了在ILC进行的测量之外,我们还评估了可以进行哪些天体物理测量,这可以为轻中性伴子的性质提供线索。我们发现,一些实验,包括Xenon-nT,PICO-250,LZ结合在ILC对不可见的希格斯宽度的测量可以确定这种中性伴子的性质,以及它的宇宙学意义。此外,我们还指出了潜在的LHC签名,可以在这个区域的参数空间的互补。
2017-03-30 hep-ph
Parallel Universe, Dark Matter and Invisible Higgs Decays
暗物质的存在量大约是普通物质的五倍,现在已经在实验上得到了很好的证实。现在有许多候选者可以作为这种暗物质。然而,暗物质可能就像平行宇宙中的普通物质一样。如果两个宇宙都是用非阿贝尔规范对称性描述的,那么普通光子和暗光子之间就不存在动力学混合,属于平行宇宙的暗质子、暗电子和相应的暗原子核都是稳定的.如果平行宇宙中的强耦合常数$(α_s)_{dark}$是$α_s$的五倍,那么暗质子的重量将是普通物质的五倍,这就解释了为什么暗物质是普通物质的五倍。然而,两个扇区仍然会通过两个扇区的希格斯玻色子相互作用。这将导致第二个轻希格斯玻色子的存在,就像标准模型希格斯玻色子一样。这就产生了希格斯玻色子不可见的衰变模式,可以在大型强子对撞机和拟议中的ILC上进行测试。
2013-11-11 hep-ph
Invisible decays of Higgs and other mesons in models with singlet neutrinos in large extra dimensions
根据现有的大气中微子振荡数据,我们重新讨论了标准模型希格斯玻色子和其他赝标介子的不可见衰变,这些赝标介子在大额外维的右手单重态中微子模型中由于大量的KK模而被增强.我们发现,只有在参数空间的一个非常有限的区域内,Higgs粒子的不可见衰变率才能达到$H\to b \bar b $衰变率。如果要求无量纲中微子汤川耦合$ł$是O(1),则这个参数空间甚至进一步受到限制。我们还研究了单重态中微子在子空间中传播的情形,这降低了弦尺度$M_{\ast}$,并保持中微子Yukawa耦合为O(1)。我们也考虑了其他自旋为0的介子衰变到$ν\barν$,发现衰变率太小,无法测量。
2003-06-06 hep-ph
A Window onto New Invisible Particles via Semi-Visible Higgs Decays
Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Monash University(莫纳什大学)
利用大型强子对撞机,通过半可见希格斯衰变模式\(H\to \ell^+\ell^- + ~\rm E{\!\!\!/}_T\)和\(H\to jj + ~\rm E{\!\!\!/}_T\),用六维有效场论处理,经切割分析和多变量BDT分析,探寻新不可见粒子参数空间。
2026-07-23 hep-ph
Search for `invisible' Higgs signals at LHC via Associated Production with Gauge Bosons
一个轻希格斯玻色子有相当大的分支比进入不可见的通道,可以出现在各种模型中:轻中性中微子,自发破缺的轻子数,辐射产生的中微子质量,额外的单线标量和/或右手中微子在额外的维度TeV规模的引力。我们研究的WH和ZH模式在LHC与H衰减不可见的可观测性,进行了详细的模拟与两个事件发生器HERWIG和PYTHIA和现实的检测器模拟(GETJET和CMSJET)。我们发现,信号与“单轻子加上失踪$E_T$”从WH生产遭受一个非常大的背景,由于(离壳)$W^{*}$生产通过Drell-Yan过程。相反,ZH模式在“双轻子加上丢失的$E_T$”通道中提供干净的信号。利用这第二个特征,我们证明了在$M_H = 120$(160)GeV的5 $σ$能级上,假设累积光度L=100 fb $^{-1}$,可以探测到大于$\sim 0.42(0.70)$的Higgs玻色子的不可见分支比${BR}_{inv}$.
2003-07-15 hep-ph
Boosting invisible searches via $\boldsymbol{ZH}$: From the Higgs Boson to Dark Matter Simplified Models
在标准模型和暗物质的简化模型扩展中,分析了LHC中与$Z$ -玻色子相关的希格斯玻色子的产生。我们专注于$H\rightarrow$无形的搜索,并表明循环引起的组件的信号和背景呈现现象学相关的贡献的$\mathcal{BR}(H\rightarrow\textit{inv})$限制。此外,该通道的约束能力的简化模型的暗物质与标量和赝标量介质$ϕ$和$A$进行了讨论,并与非碰撞器的约束。我们发现,与$100~fb^{-1}$的大型强子对撞机数据,这个通道提供了竞争性的约束,非碰撞机的界限,对于大多数的参数空间,我们认为,约束的通用标准模型费米子介体强度在$g_v < 1$中等质量的范围内的${100~\text{GeV}<m_{ϕ/A}<400}$ GeV。
2016-05-25 hep-ph
Semi-visible higgs decay as a probe for new invisible particles
Brookhaven National Laboratory(布鲁海文国家实验室);Monash University(莫纳什大学)
研究利用HL-LHC的半可见希格斯衰变探测新不可见粒子,采用切割法和多变量方法,在dark-SMEFT框架内分析,比较不同结果,概述区分不可见粒子算符结构的运动学策略。
2026-07-13 hep-ph
The MSSM invisible Higgs in the light of dark matter and g-2
最新的LEP和Tevatron数据放弃了在大统一尺度下高吉诺质量统一的假设,仍然允许最轻的超对称希格斯粒子有很大的分支部分成为不可见的中性伴子。这样的希格斯粒子在大型强子对撞机上可能很难发现,在Tevatron上也几乎是不可触及的。我们认为,这些模型中的一些是兼容的遗物密度,轻slepton与质量不远高于目前的限制是必要的。然而,有一些模型允许更大的slepton质量,而不会与遗迹密度约束相冲突。这是可能的,因为这些中性伴子可以通过Z极有效地湮灭。我们还发现,许多这些模型可以很好地解释,在2σ水平上,在最新的g-2测量的差异。然而,需要在1σ水平上与g-2保持一致,排除了导致最大希格斯分支分数进入LSP的模型。在所有的情况下,我们都可以预期,即使希格斯粒子可能逃脱检测,但通过电荷伴子和中性伴子的产生,即使在Tevatron中也会有丰富的超对称现象。
2001-07-05 hep-ph
Probing a light dark sector at future lepton colliders via invisible decays of the SM-like and dark Higgs bosons
本文首次同时考虑SM-like和暗Higgs玻色子的不可见衰变,利用多变量技术,在ILC 250 GeV对撞机上探测轻暗扇区,发现即使SM-like Higgs不可见衰变远低于计划灵敏度,暗Higgs衰变仍可提供确凿信号。
2023-05-09 hep-ph
Invisible Technicolor
本文提出了一种适用于没有树能级势的基本Higgs偶态场模型的动力学电弱对称破缺方案。这种模型的一个例子是规范-希格斯统一模型。强耦合的“Technicolor”动力学可以提供Higgs偶极场势中的电弱对称性破缺的尺度。通过汤川耦合,可以在重、轻“技术费米子”和Higgs偶态场之间产生负质量平方和负质量四次耦合。由于在电弱规范对称性下,无质量的“技术费米子”是单线态的,所以对电弱观测量没有大的修正。作为这种情况的预测,必须有一个以特定方式与希格斯场耦合的伪南布-戈德斯通玻色子,尽管它在标准模型规范对称性下是单线态的。
2006-05-29 hep-ph