Dark matter with $t$-channel mediator: a simple step beyond contact interaction
有效的接触算子提供了在对撞机上搜索暗物质的最简单的参数化。然而，光介质可以显着改变敏感性和搜索策略。考虑介质的简单模型是对撞机搜索的重要下一步。在本文中，我们考虑的情况下，一个$t$通道调解人。它的出现为单射流$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索开辟了新的贡献，并可以显着改变范围。我们还研究了搜索过程的单喷射$+\displaystyle{\not{E}}_T$和直接对生产的调解人之间的互补性。介体对生产也提供了重要的贡献CMS类单射流$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索第二硬jet是allowed.There是一个大的区域的参数空间中的单射流$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索提供了更强的限制。假设遗迹丰度的暗物质是热产生的框架内的这个模型，我们发现，在狄拉克费米子暗物质的情况下，有没有区域的参数空间，满足单喷$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索和直接检测的组合约束，而在马约拉纳费米子暗物质的情况下，质量的暗物质必须大于约100 GeV。如果不假设遗迹丰度要求，则$t$通道介质的发现预示着更多的新物理。
2014-03-06 hep-ex hep-ph
Complementarity of WIMP Sensitivity with direct SUSY, Monojet and Dark Matter Searches in the MSSM
这封信提出了新的结果的综合灵敏度的大型强子对撞机和地下暗物质的搜索实验，以最轻的中性伴子作为WIMP候选人的最小超对称扩展的标准模型。我们发现，单喷流搜索显着扩大的灵敏度，中性伴子质量的情况下，标量夸克几乎简并与它的质量。包括最新的约束的LUX实验上的中性伴子-核子自旋无关散射截面进一步扩大这种灵敏度，突出了jets/ $\ell$ s+的显著互补性在大型强子对撞机和暗物质的MET和单喷流探索新的物理模型与暗物质候选人。我们的研究的定性结果仍然有效后，会计理论的不确定性。
2013-11-29 hep-ph
Monojet and Single Photon Signals from Universal Extra Dimensions
由于KK数守恒，通常的普适额外维度方案不允许物质的第一级卡鲁扎-克莱因（KK）激发的单一产生。然而，如果物质场被局域在一个更高维度空间中的胖膜上，物质-引力相互作用违反KK数，并且单个KK激发的产生成为可能。在本文中，我们分析了产生一个单一的KK物质激发一起在末态的引力子，并研究在Tevatron和大型强子对撞机发现的潜力。
2005-10-26 hep-ph
Mapping monojet constraints onto Simplified Dark Matter Models
LHC运行II的简化模型将允许对暗区进行更强和更鲁棒的约束。然而，已经存在大量的运行I数据，在运行II的准备阶段不应忽略这些数据。在这里，我们重新解释通用超越标准模型截面上的公共约束，以在简化模型上设置新的约束。我们利用ATLAS搜索的单喷流$+$丢失的能量通道，以约束一个代表性的简化模型与暗物质耦合到一个轴向矢量$Z'$。我们扫描我们所选择的模型的整个参数空间，以使用完整的20.3 fb $^{-1}$ ATLAS 8 TeV数据集对我们的模型设置最强的当前对撞机约束，并提供可以使用14 TeV数据的20 fb $^{-1}$设置的约束的预测。我们的技术也可以用于解释运行II数据，并提供了一个广泛的基准比较未来的约束简化模型。
2015-06-22 hep-ex hep-ph
Beyond the Dark matter effective field theory and a simplified model approach at colliders
考虑了在一个可重整化的模型中对具有Higgs门相互作用的单重态费米子暗物质（SFDM）模型的直接探测和LHC搜索，该模型通过引入一个单重态标量信使来实现完整的标准模型（SM）规范对称性.在这个模型中，直接探测通常用有效算符m_q \bar{q} q \bar χ χ来描述，但单喷流+ \not E_T的全振幅涉及两个中间标量传播子，这在有效场论（EFT）或没有完全SM规范对称性的简化模型中是看不到的。我们从ATLAS单喷流+ \not E_T以及CMS t \bar{t} + \not E_T数据导出了对撞机边界，发现边界和结果的解释与EFT或简化模型中得到的结果完全不同。指出了考虑SM的么正性、重整化性和定域规范不变性的重要性。
2016-03-24 hep-ex hep-ph
A Simple Testable Model of Baryon Number Violation: Baryogenesis, Dark Matter, Neutron-Antineutron Oscillation and Collider Signals
我们研究了一个简单的TeV尺度的重子数破坏模型，它解释了观测到的暗物质和重子丰度的接近。该模型具有低能量和高能量过程所产生的约束，特别是，预测了一个相当大的速率的中子-反中子（$n-\bar{n}$）振荡在低能量和单喷流信号在大型强子对撞机。我们发现了一个有趣的互补性所产生的约束，从观察到的重子不对称性，暗物质和重子丰度，$n-\bar{n}$振荡寿命和LHC单喷流信号的比率。在参数空间中的区域中，发现$n-\bar{n}$振荡寿命比LHC约束更受约束，这说明了下一代$n-\bar{n}$振荡实验的重要性。
2018-02-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Searches for dark matter signals in simplified models at future hadron colliders
我们研究了在未来的$pp$对撞机上，在单喷流通道中寻找暗物质（DM）的前景，质心能量分别为33、50和100 TeV。我们考虑一类简化模型，其中引入了一个连接DM粒子和夸克的矢量玻色子。与有效场论的研究相比，该框架给出了更合理的DM签名的生产率和运动学。我们估计未来的对撞机的灵敏度与3 $ab^{-1}$的DM诱导的单喷流签名的积分亮度，并显示可以探索的参数空间。直接和间接DM探测实验的约束条件进行了比较与未来的碰撞机的灵敏度。我们发现，未来的对撞机检测将是更灵敏的比间接检测的矢量相互作用，并有更好的灵敏度比直接检测的几个数量级的轴向矢量相互作用。
2015-03-10 hep-ph
Prospects for collider searches for dark matter with heavy quarks
我们提出了未来对撞机搜索与底夸克或顶夸克相关的暗物质的预测。这样的生产渠道产生的最终状态与失踪的横向能量和一个或多个b-射流。给出了限制，假设一个有效的标量算子耦合暗物质夸克，这里讨论的专用分析显着提高了一个通用的单喷流分析。我们给出了预期的高亮度LHC运行在14 TeV和33 TeV强子对撞机的更新结果。
2013-08-01 hep-ex hep-ph
Vector boson fusion topology and simplified models for dark matter searches at colliders
在本文中，我们研究了可能的搜索在碰撞使用矢量玻色子融合拓扑的背景下，简化模型签名。我们研究这些搜索的可能的物理范围与单喷型搜索，并确定这两个签名是如何互补的。
2022-10-26 hep-ph
Probing feebly interacting dark matter with monojet searches
本文提出利用LHC单喷注与大缺失能量事件搜寻，探测通过Z'门户模型由胶子湮灭产生的弱相互作用大质量粒子（FIMPs），发现LHC Run 3有望发现MeV-TeV质量范围内的暗物质新物理。
2023-04-06 hep-ph
Novel Collider Signatures for Little Higgs Dark Matter Models
具有$T$ -宇称的小希格斯模型提供了一种稳定的中性粒子$A_H$，它是最轻的$T$ -奇粒子（LTP），最近被提出来解释宇宙的冷暗物质。在与轻夸克$Q_H$的小希格斯伙伴的LTP的共湮灭区域，我们提出了新的签名，其检测在强子对撞机通过搜索单喷流和双喷流加上丢失的能量事件，由于相关的生产$Q_H A_H$和直接生产的$Q_H \bar{Q}_H$，分别。使用最新的WMAP数据，我们表明，耦合的$A_H$ - $Q_H$ - $q$是严格限制在共湮灭区。这意味着单喷流信号太小而无法辨别，但双喷流加上丢失的能量信号在LHC上是潜在可测量的。
2006-07-26 hep-ph
Light dark matter and $Z'$ dark force at colliders
光暗物质，$<10$ GeV，具有相当大的直接探测率是一个有趣的和较少探索的场景。对撞机的搜索可以非常强大，例如通过一个通道，其中一对暗物质粒子与喷流相关联。这是一个通用的可能性，介质之间的相互作用DM和核也将访问在Tevatron和LHC。因此，对介质的对撞机搜索可以为暗物质及其相互作用提供更全面的探测。在这篇文章中，为了证明这两种方法的互补性，我们专注于调解人是一个新的$U(1)'$规范玻色子，这可能是最简单的模型，允许一个大的直接检测横截面的光暗物质候选人的可能性。我们结合搜索单射流+MET通道和双射流共振搜索介质。我们发现，对于250 GeV和4 TeV之间的$Z'$的质量，在对撞机的共振搜索提供了更强的约束，这个模型比单喷+MET搜索。
2012-02-13 hep-ph
Collider Bounds on Pseudoscalars Coupling to Gauge Bosons
我们在Tevatron上使用（缺少）单喷流加上缺失的E_T事件将赝标量粒子耦合到Tr G^ G_{QCD}，并估计了从LHC可获得的边界。此外，我们还重新讨论了单光子和E_T末态缺失的e^+e^-对撞机事件与F^ F_{EM}的耦合边界。鉴于PVLAS合作的最新实验结果，这一点特别有趣，我们相信可以通过不久的将来可用的数据进行测试。
2005-11-21 hep-ex hep-ph
Dark Matter Mass Constrained by the Relic Abundance, Direct Detections, and Colliders
我们考虑了狄拉克费米子暗物质（DM）的一般形式，它通过标量介体与标准模型夸克进行通信，以模型无关的方式。四个特殊的相互作用的情况下，其中一个是奇偶守恒和其他三个是奇偶违反。其中三个导致$v$抑制的DM-核子截面，其中$v \sim 10^{-3} c$是实验室坐标系中DM的速度。我们约束的质量的暗物质和介质，以及从热遗迹丰度的耦合，和最近的结果的XENON 100直接检测和对撞机实验涉及两个通道：（i）单喷流加上大失踪的横向能量，和（ii）双喷流。目前的单射流约束并不比从正确的残骸密度的要求和Xenon 100直接探测的零结果所得到的约束更强。我们发现，dijet共振测量可以排除很大一部分的参数空间$(m_χ, m_Y)$，其中耦合的介质耦合到暗物质和夸克是小的，并具有大致相同的幅度。间接探测和双光子共振搜索的约束也作了简要讨论。
2013-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dipole Moment Dark Matter at the LHC
单喷流和双光子末态（${\not E}_T$）对于对撞机上的暗物质（DM）研究具有重要意义。给出了具有磁偶极矩（MDM）或电偶极矩（EDM）的中性DM粒子的部分子能级过程$q\bar{q}(qg)\to g(q)χ\barχ$和$q\bar{q}\to γχ\barχ$的微分截面的解析表达式.我们将这些暗物质候选者统称为偶极矩暗物质（DMDM）。我们还提供了单射流截面的标量，矢量和轴向矢量相互作用。然后，我们使用ATLAS/CMS单射流${+\not E}_T$数据和CMS双光子$+{\not E}_T$数据来约束DMDM。我们发现，7 TeV的大强子对撞机上的MDM DM质子散射截面的界限是约6个数量级弱于传统的自旋无关的截面。
2012-09-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Supersymmetric mass spectra for gravitino dark matter with a high reheating temperature
引力子暗物质的超对称理论通常不允许热稀薄生成所需的高再加热温度，而不与遗迹丰度或大爆炸核合成约束相冲突。我们报告一个成功的搜索参数空间，满足这些要求。主要的含意是，在光谱中，胶子与其他中性伴子接近简并。LHC在这种情况下的主要发现渠道是通过单喷流加上丢失的能量事件。
2010-09-20 hep-ph
Neutralino Dark Matter at 14 and 100 TeV
近年来，对暗物质的研究已经加强，来自对撞机搜索，直接探测和间接探测的竞争边界。大型强子对撞机（LHC）的对撞机搜索缺乏探测TeV级暗物质所需的质心能量。然而，TeV尺度的暗物质仍然适用于许多超对称模型。在本文中，我们研究了100 TeV的质子质子对撞机的中性伴暗物质的影响范围，并与14 TeV的大型强子对撞机的预测进行了比较。我们采用超对称简化模型的方法，目前达到估计单喷流搜索，软轻子搜索，消失的轨道搜索。搜索适用于纯neutralino光谱，压缩neutralino光谱，和coannihilating光谱。我们发现，从14 TeV到100 TeV的质量达到4-5的改善因素。更具体地说，我们发现，给定1%的系统的不确定性，一个100 TeV的对撞机可以排除winos高达1.4 TeV和希格西诺高达850 GeV的单喷通道。当中性伴子的质量为6.2 TeV，停止点为2.8 TeV，方子为4.0 TeV时，可以排除与胶子的共湮灭情形。使用软轻子搜索，压缩谱与电荷中性伴子分裂的$Δm = 20 - 30$ GeV可以排除中性伴子在$\sim$ 1 TeV。给定一个足够长的电荷子寿命，消失的轨道搜索是非常有效的，我们推断目前的实验界限，估计一个$\sim$ 2 TeV的wino可以被发现和一个$\sim$ 3 TeV的wino可以被排除在外。
2014-09-05 hep-ex hep-ph
Next-to-Leading Order Predictions for Dark Matter Production at Hadron Colliders
我们提供了次主导阶（NLO）预测暗物质（DM）的生产与喷流或光子在强子对撞机。特别是，我们研究了通过介体产生一对费米子DM粒子，介体通过矢量、轴向矢量、标量、伪标量或胶子诱导的耦合耦合到SM。与这些运营商相关的新的物理规模的实验约束是有限的系统，突出了NLO信号建模的需要。我们因式分解的非线性光学QCD和DM部分的计算，允许使用这里提出的结果在单喷流和双光子最终状态的各种搜索的可能性。我们的结果被实施到蒙特卡罗程序MCFM。
2012-11-27 hep-ex hep-ph
Collider Constraints on the Dark Matter Interpretation of the CDMS II Results
CDMS II实验最近观测到的三个事件可以解释为8.6 GeV的暗物质与硅探测器内的核子弹性散射，其自旋无关的截面为1.9 x 10^-41 cm ^2。我们采用有效的暗物质相互作用的方法来拟合解释的截面，并作出预测的单喷流和双光子的生产在LHC与拟合的参数。我们表明，一些运营商已经排除了目前的数据，而其他人可以进一步探讨在即将到来的14 TeV运行的大型强子对撞机。
2013-08-01 hep-ex hep-ph
New or $ν$ Missing Energy? Discriminating Dark Matter from Neutrino Interactions at the LHC
丢失的能量信号，如单喷流，可能是对撞机上暗物质（DM）的特征。然而，超出标准模型的中微子相互作用也可能产生丢失的能量信号。为了得出观察到新的“丢失粒子”的结论，必须拒绝BSM中微子相互作用的假设。在本文中，我们首先推导出这些非标准中微子相互作用（NSIs）的LHC单喷流数据的新限制。对于重NSI介质，这些限制比那些来自传统的低能$ν$散射或$ν$振荡实验的一些风味结构强得多。单射流数据本身可以用来从丢失的能量分布的形状推断“丢失的粒子”的质量。特别地，13 TeV LHC数据将对大于$\sim$ 1 TeV的DM质量具有灵敏度。除了单喷射通道，NSI可以探测多轻子搜索，我们发现产生更强的限制在重介质质量。这些多轻子通道提供的灵敏度提供了一种方法来拒绝或确认DM假设在丢失的能量搜索。
2015-07-27 hep-ph
New Results for Light Gravitinos at Hadron Colliders - Tevatron Limits and LHC Perspectives
从非导数形式的有效超引力拉氏量出发，导出了单个引力伴子与（s）夸克和胶子/胶子相互作用的Feynman规则，并利用它们计算了单个引力伴子的强子产生截面和衰变宽度.我们证实了先前获得的结果与导数拉格朗日以及那些获得的非导数拉格朗日在高能量极限和详细说明规范独立性和存在的四次顶点之间的连接。我们进行了广泛的数值研究的分支比，总截面，并在Tevatron和大型强子对撞机的横向动量谱。从最新的CDF单喷流截面限制，我们得到一个新的和强大的排斥轮廓的引力夸克/胶子质量平面，这意味着引力子的质量低于$2\cdot10^{-5}$至$1\cdot10^{-5}$ eV的夸克/胶子质量低于200和500 GeV，分别被排除在外。这些极限是互补的CDF合作，$1.1\cdot 10^{-5}$ eV，在无限重的平方和胶子的假设下获得的。对于大型强子对撞机，我们的结论是，超对称的情况下，轻引力子将导致一个惊人的单喷流信号启动后很快。
2007-05-16 hep-ph
Global Constraints on Effective Dark Matter Interactions: Relic Density, Direct Detection, Indirect Detection, and Collider
采用有效的相互作用方法描述自旋为0或1/2的暗物质粒子与标准模型自由度之间的相互作用。这种方法适用于那些暗物质粒子不经历标准模型相互作用的模型，例如，隐藏部门模型。我们探讨这些有效的相互作用算子对（i）暗物质遗迹密度，（ii）自旋独立和自旋相关的暗物质-核子散射截面，（iii）宇宙反质子和伽马射线通量的星系晕由于暗物质湮灭，和（iv）单喷流和双光子生产加上在Tevatron和大型强子对撞机（LHC）丢失的能量的影响。我们结合了WMAP 7的残余密度，XENON 100的自旋无关截面，XENON 10，ZEPLIN-III和SIMPLE的自旋相关截面，PAMELA的宇宙反质子通量，${\it Fermi}$ -LAT的宇宙γ射线通量，以及Tevatron和LHC的单喷流和双光子数据的实验数据，对每个有效算子进行最全面的限制。
2012-04-11 astro-ph.CO hep-ph
On the coverage of neutralino dark matter in coannihilations at the upgraded LHC
在超对称模型中，中性伴子DM与更轻的超对称粒子的共湮灭提供了一种可行的方法来容纳观测到的宇宙学DM遗迹密度。这种机制预言了中性伴子DM和它的共湮灭伙伴的压缩谱，这导致了软末态，并使在对撞机上寻找超粒子具有挑战性。另一方面，冻结的中性伴子DM的丰度通常随着DM质量变重而增加。这意味着中性伴子DM的质量有一个上限。鉴于这些观察，我们探讨了HE-LHC覆盖的中性伴子DM的共湮灭。通过对缺少横能的多喷注（$E^{miss}_T$）、单喷注、软轻子对加$E^{miss}_T$、单喷注加强子τ等事例的分析，发现在$2σ$水平上，胶子、停止和维诺共湮灭中中性伴子DM质量分别可被排除到2.6、1.7和0.8TeV.然而，在HE-LHC中，由于直接产生的Stau对的截面小，以及来自Stau衰变的软tau的低标记效率，中性伴子DM在Stau共湮灭中仍然没有灵敏度。
2020-05-08 hep-ex hep-ph
Probing the MSSM explanation of the muon g-2 anomaly in dark matter experiments and at a 100 TeV $pp$ collider
我们探讨了当前和未来的暗物质和对撞机实验的能力，在探测异常磁矩的μ子，$(g-2)_μ$，在最小超对称标准模型（MSSM）。我们发现，最新的PandaX-II/LUX-2016数据对参数空间提供了强约束，使$(g-2)_μ$在$2σ$范围内，这将被即将到来的XENON-1 T（2017）实验进一步排除。我们还发现，100 TeV的$pp$对撞机可以覆盖我们的大多数幸存的样品，满足DM遗迹密度在$3σ$范围内通过$Z$或$h$共振效应，通过搜索从$\tildeχ^0_2\tildeχ^+_1$相关的产品的三轻子事件。而在100 TeV $pp$对撞机和DM直接探测中超出未来三轻子搜索灵敏度的样品要么是类higgsino/wino LSP，要么是与slepton共湮灭的类bino LSP。这样的压缩区域可以由在100 TeV $pp$对撞机上的单喷射（类）搜索覆盖。
2017-03-28 hep-ex hep-ph
Vector dark matter at the LHC
我们考虑在大型强子对撞机（LHC）上进行单喷流搜索，寻找通过接触算符与夸克相互作用的自旋1的暗物质。如果产生的暗物质粒子具有纵向极化，则产生矩阵元通过能量的因子而增强。我们表明，这种特别有效的搜索策略可以测试模型的能量抑制规模的运营商是大到10^5 TeV。因此，这些搜索可以探测接触算子近似有效的一大类模型。我们发现，接触运营商，允许速度无关的暗物质-核子散射，大型强子对撞机单喷流搜索自旋1暗物质的竞争力或远远超过直接检测搜索取决于散射是自旋无关或自旋相关，分别。
2015-11-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing quadruplet scalar dark matter at current and future $pp$ colliders
我们研究了一个包含惰性超荷1/2的$\mathrm{SU}(2)_\mathrm{L}$四重标量的暗物质模型。电弱对称破缺后，暗区包含一个双电荷标量，两个单电荷标量和两个中性标量。较轻的中性标量可能是一个可行的暗物质候选者。这些标量在大型强子对撞机上的电弱产生导致了$\text{monojet} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$和$\text{soft-leptons} + \text{jets} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$通道中的潜在信号。因此，我们通过重新解释最近的实验搜索模型的约束。基于模拟，我们进一步评估的灵敏度在未来的100 TeV $pp$对撞机。
2020-06-25 hep-ph
Fermionic Dark Matter in a simple $t$-channel model
在一个简单的$t$通道模型中，考虑了可重整化标准模型规范相互作用中的费米暗物质粒子。DM粒子与SM费米子的相互作用是通过携带颜色或轻子数的标量和矢量介质的交换。在本研究中考虑的有色介质的情况下，我们发现，如果DM是热产生的，并占所观察到的遗物密度几乎整个参数空间被排除的直接检测观测。在这种情况下，在大型强子对撞机上进行的单喷流加缺失能量搜索的边界不那么严格。相比之下，马约拉纳DM的情况下，我们得到强的边界从单喷搜索排除DM粒子的质量小于约几百GeV的标量和矢量介质。
2016-11-02 hep-ph
Constraints on Dark Matter from Colliders
我们表明，对撞机可以施加强大的约束模型的暗物质，特别是当暗物质是轻的。我们分析模型，其中的暗物质是一个费米子或标量与夸克和/或胶子通过有效的理论包含高维运营商，代表较重的状态，已被整合出的有效场论。我们确定从现有的Tevatron搜索单喷射以及预期的LHC达到发现的界限。我们发现，对撞机可以提供的信息是互补的，或在某些情况下，甚至优于实验寻找直接检测暗物质通过其与原子核的散射。特别是，Tevatron和LHC都可以在大部分参数空间上超过自旋相关搜索一个数量级或更好，如果暗物质主要与胶子耦合，LHC可以将边界置于任何自旋无关搜索之上。
2011-04-01 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Exploring triplet-quadruplet fermionic dark matter at the LHC and future colliders
我们研究了三重态-四重态暗物质模型在LHC和未来对撞机上的特征，包括100 TeV超级质子-质子对撞机和240 GeV环形电子正电子对撞机。该模型中的暗区包含一个费米子电弱三重态和两个费米子四重态，它们与Higgs二重态有两种Yukawa耦合。研究了LHC和超级质子-质子对撞机上$\text{monojet}+/\!\!\!\!E_\mathrm{T}$、消失径迹和$\text{multilepton}+/\!\!\!\!E_\mathrm{T}$通道中暗扇区费米子的电弱产生信号。此外，我们还研究了该模型对$e^+e^-\to Zh$和$h\toγγ$在环形正负电子对撞机上精确测量的环路效应。我们发现，观测到的暗物质遗迹密度所允许的大部分参数区域将在未来的对撞机上通过这种直接和间接的搜索得到很好的探索。
2018-03-01 hep-ph
Effective WIMPs
热暗物质遗迹丰度的"WIMP奇迹"激发了弱尺度暗物质与标准模型粒子的可重正化耦合。我们研究极小模型与这种耦合，解释暗物质作为一个热遗迹。该模型包含一个单重态暗物质粒子与立方重正耦合之间的标准模型粒子和"伙伴"粒子与相同的规范量子数的标准模型粒子。暗物质的自旋为0、1/2或1，可能是也可能不是自己的反粒子。每个模型有3个参数：暗物质和标准模型伙伴的质量，以及立方耦合。要求正确的遗物丰度给出了一个2维参数空间，其中碰撞器和直接检测约束可以直接比较。我们专注于暗物质与有色粒子相互作用的情况。我们发现，碰撞和直接检测搜索是显着的互补性，这些模型。对于暗物质不是其自身反粒子的情况，直接检测极限要求暗物质质量在多TeV范围内，在对撞机实验中极难探测。暗物质是它自己的反粒子的模型受到对撞机搜索单喷流和喷流+MET信号的强烈约束。这些模型受到直接探测的限制，主要是在暗物质和伙伴质量接近简并的极限附近，对撞机搜索变得更加困难。
2013-07-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Supersymmetric top and bottom squark production at hadron colliders
在超对称理论中，顶夸克和底夸克的标量伙伴被认为是最轻的夸克，在强子对撞机上可能有很大的截面。我们提出的预测生产的顶部和底部的平方在Tevatron和大型强子对撞机，包括次领先的阶修正超对称QCD和重申软胶子发射次领先对数精度。我们讨论了高阶修正对总截面和横动量分布的影响，并提供了由于尺度变化和部分子分布函数的理论不确定性的估计。
2010-06-24 hep-ex hep-ph
An Updated Analysis of Inert Higgs Doublet Model in light of the Recent Results from LUX, PLANCK, AMS-02 and LHC
鉴于最近在大型强子对撞机（LHC）上的ATLAS和CMS实验发现了一个质量范围为125-126 GeV的类希格斯粒子，我们对流行的标量暗物质模型之一的惰性希格斯双重模型（IHDM）进行了更新的分析。我们考虑到在我们的各种实验约束的可能性分析，包括最近的遗迹密度测量，暗物质直接和间接的检测约束，以及最新的对撞机约束的不可见的衰变宽度的希格斯玻色子和单喷流搜索在大型强子对撞机。结果表明，如果标准模型希格斯玻色子的不可见衰变是开放的，LHC以及直接检测实验，如LUX和XENON 100可以把严格的限制希格斯玻色子耦合到暗物质。我们发现，IHDM最有利的参数空间对应于质量小于100 GeV左右的暗物质。特别是，最佳拟合点在70 GeV左右的暗物质质量处，在那里不可见的希格斯粒子衰变为暗物质是封闭的。标量暗物质在0.5-4 TeV的更高质量范围内，也探讨了在我们的研究。在LHC-14，XENON 1 T和AMS-02的一年反质子通量的单喷流的未来实验的预计灵敏度显示出进一步的限制现有的参数空间的IHDM。
2014-06-11 astro-ph.HE hep-ph
Displaced Lepton Jet Signatures from Self-Interacting Dark Matter Bound States
我们在大型强子对撞机上研究自相互作用的暗物质特征。当$pp$碰撞中的重赝引力产生暗光子时，介导暗物质自相互作用的轻暗光子可以束缚暗物质粒子以形成束缚态。束缚态可以进一步湮灭成一对增强的暗光子，随后通过动力学混合入口衰变成带电轻子，导致引人注目的位移轻子喷流信号。在调整ATLAS实验中使用的分析后，我们探索了在$13~{\rm TeV}$运行时模型参数的范围，其中积分亮度为$300~{\rm fb^{-1}}$。对于重的暗物质，位移轻子喷流搜索可以超过传统的单喷流信号，在设定的伪暗物质的质量下限。如果探测到一个正信号，我们可以探测暗物质质量和暗耦合常数后，结合位移轻子喷流和单喷流搜索。我们进一步证明了CMS双μ子搜索对暗光子的末态辐射是敏感的。我们的研究结果表明，在寻找暗物质的自相互作用性质时，陆地对撞机实验补充了星系的天文观测。
2019-09-09 hep-ph
Probing Light Nonthermal Dark Matter at the LHC
研究了最小非热暗物质模型与1-GeV暗物质候选者的对撞机现象，它自然地解释了重子化。由于轻暗物质不受宇称保护，因此它可以在LHC中单独产生。这导致与高能射流相关的大量能量丢失，该高能射流的横向动量分布具有类似雅可比形状的特征。研究了单喷流、双喷流、成对双喷流和双喷流+能量通道缺失的情况。Tevatron和LHC现有的数据为我们的模型提供了重要的界限。
2014-01-08 hep-ex hep-ph
Supersymmetric Dark Matter and the Energy of a Linear Electron-Positron Collider
我们建议用超对称暗物质来设定线性$e^+ e^-$对撞机的能量尺度。假设最轻的超对称粒子（LSP）是一个稳定的中性伴子$χ$，就像在许多具有守恒R宇称的MSSM的化身中一样，先前的计算包括了共湮灭效应，已经描绘出了$(m_{1/2}, m_0)$平面上LSP宇宙学遗迹密度位于优选范围$0.1 \la Ω_χ h^2 \la 0.3$的区域。我们在这里评估$e^+ e^- \to$可见对超对称粒子的总截面，对于不同的值的$m_{1/2}$和$m_0$，并调查有多少的暗物质区域可以探索$e^+ e^-$对撞机具有不同的质量中心的能量$E_{CM}$。我们发现，一个对撞机与$E_{CM} = 500$ GeV或1 TeV只能探索宇宙学区域的一部分，而一个对撞机与$E_{CM} = 1.5$ TeV有足够的亮度可以探索所有的超对称暗物质区域。
1999-12-13 astro-ph hep-ex hep-ph
Light-Gravitino Production at Hadron Colliders
我们考虑强子对撞机上引力子（$\widetilde G$）与胶子（$\tilde g$）或夸克（$\tilde q$）的产生，包括三个主要的子过程：$q \bar q -> \tilde g\widetilde G$，$qg -> \tilde q\widetilde G$，和$gg -> \tilde g\widetilde G$ .这些通道变得增强到足够轻的引力子质量（$m_{\widetilde G} < 10^{-4} eV$）可以观察到的程度，这是由CDF $eeγγ+ E_{T,miss}$事件的一些超对称解释所激发的。这种事件的特征信号将是单射流，而不是在更传统的超对称过程$p \bar p -> \tilde g\tilde g$中获得的双射流。在Tevatron中对这类事件的观测可以对引力子质量施加较低的限制。在附录中，我们提供了一套完整的费曼引力子相互作用规则用于我们的计算。
1997-07-12 hep-ph
Anapole Dark Matter at the LHC
阿那普尔矩是马约拉纳费米子唯一允许的电磁矩。费米暗物质获得一个anapole可以有一个标准的热历史，并与目前的直接检测实验是一致的。在本文中，我们计算的对撞机单喷流签名的阿那普尔暗物质，并表明，目前的大型强子对撞机的结果排除阿那普尔暗物质质量小于100 GeV，阿那普尔耦合，导致正确的热遗迹丰度。
2014-01-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Lepton flavor violation at linear collider experiments in supersymmetric grand unified theories
讨论了直线对撞机实验中的轻子味破坏。我们表明，可检测的轻子味破坏可以发生在超对称SU（5）大统一理论中的标量轻子对的产生和衰变，尽管目前的严格的实验限制罕见的过程搜索。对于e+e-对撞机，可能的截面约为40 fb，对于e-e-对撞机，可能的截面约为280 fb。
1997-12-28 hep-ph
The $B-L$ Supersymmetric Standard Model with Inverse Seesaw at the Large Hadron Collider
我们回顾了TeV尺度的$B-L$扩展的最小超对称标准模型（BLSSM）的轻中微子质量产生的反跷跷板机制自然实施，并集中在其标志性的表现在大型强子对撞机（LHC）。
2016-12-06 hep-ph
Electroweak Dark Matter at Future Hadron Colliders
在一个大类的情况下，暗物质（DM）粒子，属于标准模型（SM）的多重弱相互作用是具有挑战性的探测在直接检测实验中，由于环抑制截面。因此，在对撞机上直接生产对于寻找这样的DM候选者至关重要，根据目前的估计，未来运行的14 TeV LHC预计将探测质量约为300 GeV的SU（2）双线（类希格斯诺）DM和900 GeV的SU（2）三线态（类维诺）DM。我们研究了在拟议的27 TeV高能升级的LHC（HE-LHC）中，这种质量范围可以扩展到多远，并将结果与100 TeV强子对撞机的情况进行比较。在运行2 LHC升级的ATLAS跟踪系统的探测器设置类似之后，使用新的可插入B层（IBL），HE-LHC的消失带电径迹分析可以在95% C. L下探测高达600 GeV（2.1 TeV）的希格斯诺样（葡萄酒样）DM质量。另一方面，单喷流和缺少横向动量的搜索在95% C. L时的范围较弱，为490 GeV（700 GeV）。对于希格斯诺（类似葡萄酒）状态。在对撞机搜索中可获得的质量范围可以补充使用矮球状星系伽马射线的间接探测探测。
2019-04-12 hep-ex hep-ph
Inert sextuplet scalar dark matter at the LHC and future colliders
我们研究了一个暗物质模型，该模型是在标准模型的基础上引入一个超荷1/2的惰性$\mathrm{SU}(2)_\mathrm{L}$六重态标量。在电弱对称破缺后，六重态和希格斯偶极之间的四次耦合分裂了六重态分量，产生了一个黑暗的扇区，其中有一个三重电荷，两个双电荷，两个单电荷和两个中性标量。较轻的中性标量玻色子充当暗物质粒子。我们调查这个模型的约束条件，从$\text{monojet} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$和$\text{soft-dilepton} + \text{jets} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$搜索在13 TeV的大型强子对撞机，以及从目前的电弱精度测试。此外，我们估计了100 TeV的$pp$对撞机和未来的$e^+e^-$对撞机的预计灵敏度，并发现这样的未来项目可以探测TeV的质量尺度。尽管如此，这样的质量尺度只对应于一个次主导的组成部分，所观察到的遗迹丰度，如果暗物质粒子完全源自热生产。
2020-11-03 hep-ph
Supersymmetric Higgs Bosons Discovery Potential at Hadron Colliders through $bg$ channel
我们利用Tevatron和LHC的$bg$通道探索了超对称希格斯玻色子的发现潜力。与$qq' \to WH$过程相比，当$\tanβ$大于10时，该通道更有利于在Tevatron上发现超对称希格斯玻色子玻色子。
1999-07-14 hep-ph
Collider signals from slow decays in supersymmetric models with an intermediate-scale solution to the mu problem
最小超对称标准模型中μ参数的起源问题可以通过在普通Higgs超多重态中引入具有不可重整化耦合的单重态超多重态来解决。佩西-奎因对称性在弱标度和普朗克标度之间的几何平均尺度上被破坏，产生一个正确数量级的μ项和一个不可见的轴子。这些模型还预测了一个或多个单重态费米子，它们具有电弱尺度的质量和与MSSM态的抑制耦合。我考虑的情况是，这样一个单态费米子，包含轴子作为混合物，是最轻的超对称粒子。我在几个最简单的这种类型的模型中计算出相关的耦合，并计算出包含轻子或喷流的次轻超对称粒子的部分衰变宽度。虽然这些衰变的平均固有衰变长度很可能比典型的对撞机探测器大得多，但它们偶尔也会发生在探测器内，从而提供引人注目的信号。随着超对称事件的大量样本，将有机会观察这些衰变，从而获得关于非常高能量尺度的物理学的直接信息。
2000-05-12 hep-ex hep-ph
Supersymmetric hadronic bound state detection at $e^+e^-$ colliders
本文讨论了由停夸克及其反粒子构成束缚态的可能性。在$e^+e^-$对撞机上研究了其衰变信号的检测。
1999-06-30 hep-ph
Single Charged and Neutral Supersymmetric Higgs Bosons Production with Jet at pp Colliders
在最小超对称标准模型的框架下，研究了过程$gu \to H^{+}d$，$gd \to H^{-}u$，$gq \to H^{0}_iq$中通过胶子/夸克环产生希格斯玻色子.
1997-11-24 hep-ph
Higgs radiation off quarks in supersymmetric theories at e^+e^- colliders
在超对称理论中，希格斯玻色子玻色子和夸克之间的汤川耦合可以在过程e^+e^-> Q Qbar +希格斯中测量。我们确定了这些过程在最小超对称模型中的截面，包括所有通道的次首阶QCD修正。
2000-02-03 hep-ph
Supersymmetric QCD corrections to single top quark production at hadron colliders
在最小超对称标准模型下，计算了费米实验室Tevatron和CERN大型强子对撞机上单顶产生的超对称QCD修正总截面。结果表明，对于s通道和t通道，超对称QCD修正最多为1%左右，但对于相关的产生过程，超对称QCD修正显著增加了总截面，对于大多数参数值，超对称QCD修正可以达到6%左右.
2007-01-03 hep-ph
Higgs Radiation off Quarks in the Standard Model and supersymmetric Theories at e+e- Colliders
在标准模型和超对称理论中，希格斯玻色子和夸克之间的汤川耦合可以在过程e+e- -> Q \bar{Q} +希格斯中测量。在SM模型和最小超对称模型中，这些过程的截面和Higgs能量分布已被确定，包括对所有通道的次领先阶QCD修正。
2001-01-29 hep-ph
Production of Supersymmetric Particles at High-Energy Colliders
介绍了超对称粒子的产生和衰变。弱相互作用和强相互作用的强子产生截面的依赖性产生了改进的导出的质量边界或测量的质量，分别为中性伴子/电荷并停止在Tevatron和在LHC。此外，NLO修正使中性伴子/电荷伴子截面增加了+20%至40%，几乎与粒子的质量无关。给出了标量顶部混合的一致性处理以及唯象意义。对停止产生截面的修正，取决于进入的夸克和胶子的比例，随着进入胶子比例的增加，在-10%到+40%之间变化。这个截面对所有参数的依赖性，除了产生的粒子的质量，是可以忽略的。
1998-09-10 hep-ex hep-ph
Robustness of dark matter constraints and interplay with collider searches for New Physics
我们研究了暗物质搜索的影响，与碰撞机的限制，现象MSSM与中性伴暗物质和专注于相关的不确定性的后果在一些细节。我们认为，除其他外，从AMS-02，费米-LAT和XENON 1 T的最新结果。特别是，我们研究的影响的选择的暗物质晕配置文件，以及宇宙射线的传播模型，暗物质间接检测，并显示MSSM上的约束不同的一到两个数量级取决于天体物理学的假设。另一方面，我们对地球附近的局部遗迹密度和地球在暗物质晕中的速度的有限了解导致了通过直接探测实验获得的排除极限中的因子3。我们确定了导致最保守和最严格的约束的天体物理模型，并针对每种情况研究了与最新LHC测量的互补性，以及希格斯粒子、超对称性和单喷流搜索的限制。我们表明，结合所有的数据从暗物质搜索和对撞机，我们的超对称样本的很大一部分可以探测。而直接检测的约束条件下的天体物理学假设是相当强大的，间接检测相关的不确定性可以有一个重要的影响，排除点的数量。
2017-11-29 astro-ph.HE hep-ph
Reconstructing Supersymmetric Theories at the Linear Collider
在直线对撞机上的高精度测量将允许在高能量尺度上独立于模型的自然重建。解释了自下而上从电弱尺度外推到大统一尺度的方法，并给出了一个普适的最小超引力模型和一个高吉诺介导的模型作为例子。与仅LHC的情况进行了比较。
2000-11-29 hep-ph
Non-Minimal Dark Sectors: Mediator-Induced Decay Chains and Multi-Jet Collider Signatures
大量天体物理学和宇宙学证据表明，宇宙不仅包含可见物质，还包含暗物质。为了抑制暗扇区和可见扇区之间的耦合，一个标准的假设是这两个扇区仅通过中介进行通信。在本文中，我们做了一个简单但重要的观察：如果暗扇区包含多个具有相似量子数的组分，那么这个介体也一般地引起暗扇区衰变，较重的暗组分衰变为较轻的组分。这反过来甚至可以产生相对较长的暗衰变链，衰变链的每一步也会产生可见物质。因此，这种介体诱导的衰变链的可见副产物可以作为这种情况的独特特征。为了更具体地研究这种可能性，我们研究了一个场景，其中一个多分量的暗扇区通过中介连接到标准模型夸克。然后，我们证明，这样的情况下产生的多喷对撞机签名，我们检查这样的喷气机在部分子和检测器水平的属性。在相对较大的区域内的参数空间，我们发现，这样的多射流签名不排除现有的单射流和多射流搜索。因此，这种衰变级联代表了在当前和未来对撞机上发现多组分暗区的潜在途径。
2020-05-01 hep-ex hep-ph
Physics beyond the Standard Model and its Minimal Supersymmetric extension at large colliders
新的大型对撞机将探测到几TeV的尺度，这表明自然选择了扩展标准模型的方式。我们回顾了传统的最小超对称标准模型的替代方案：小希格斯模型，分裂超对称和额外的低能量信号的维模型。
2004-12-15 hep-ph
Supersymmetric particle production at hadron colliders
本文综述了强子对撞机Tevatron和LHC上MSSM粒子产生的理论状况，包括次领先阶超对称QCD修正。高阶修正显着降低了理论的不确定性，并导致超对称粒子质量的下限上升，如在Tevatron的顶夸克和高吉诺对生产的情况下所示。
1998-09-04 hep-ph
