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
Discovering baryon-number violating neutralino decays at the LHC
最近,人们对利用单喷流质量和喷流子结构来识别LHC中强子衰变的助推粒子产生了很大的兴趣。我们发展这些想法,以解决具有挑战性的情况下,一个中性伴子衰变到三个夸克模型重子违反R-宇称。这些衰变以前被发现淹没在QCD背景。我们证明了第一次,这样的衰变可能会直接观察到在大型强子对撞机具有很高的意义,通过利用其复合射流分解成subjets的尺度特性。
2010-01-19 hep-ex hep-ph
Cornering light Neutralino Dark Matter at the LHC
我们在最小超对称标准模型(MSSM)中研究了轻中性伴子暗物质的现状,并考虑了LHC的最新结果。讨论的相关限制,特别是从暗物质遗迹丰度,导致我们一个可管理的简化模型定义的MSSM参数的子集。在这个简化的模型中,我们重新解释了最近的搜索电弱超对称粒子生产的基础上的签名,包括多τ加上失踪的横向动量进行的ATLAS合作。在这种方式中,我们得到严格的限制轻中性伴子参数空间。结合进一步的实验信息,如暗物质搜索的单喷流通道和不可见的希格斯衰变的约束,我们得到了最轻的中性伴子质量的下限约为24 GeV。这个极限比地下直接暗物质搜索或间接探测实验所设定的任何电流极限都要强。随着多τ搜索的灵敏度的轻微提高,轻中性伴子暗物质可以被完全测试到大约30 GeV。
2013-10-22 hep-ex 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
On Measuring Split-SUSY Neutralino and Chargino Masses at the LHC
在分裂-超对称模型中,在LHC能量下唯一能产生的非标准模型态是由一个胶子加上中性伴子和电荷伴子组成的,传统上认为只有后者之间的质量差才能在LHC上测量。目前的工作表明,应用一个简单的“运动学选择”技术,允许从一个事件中,在原则上完全重建中性伴子和电荷伴子质量。一个蒙特卡罗模拟证明了在大型强子对撞机上使用这种技术的可行性。
2009-05-04 hep-ph
Higgs Production in Neutralino Decays in the MSSM - The LHC and a Future e+e- Collider
在大型强子对撞机上寻找弱相互作用超对称粒子的产生对于测试与暗物质有关的超对称性至关重要。中性伴子衰变为希格斯玻色子发生在SUSY参数空间的某些重要部分,并且是MSSM中SUSY衰变链中$h$玻色子产生的最重要来源。利用唯象MSSM扫描研究了中性伴子衰变中的氢产生。虽然在受约束的MSSM场景中,衰减chi^0_2 -> h chi^0_1是主导信道,但这在更一般的MSSM场景中不成立。另一方面,chi ^0_2,3-> h chi ^0_1衰变仍然很重要,并且在LHC搜索中与多轻子末态有很强的互补性。讨论了在8和14 TeV的LHC分析的前景以及在0.5,1,1.5和3 TeV的e+e-对撞机的范围。
2015-02-10 hep-ex hep-ph
Neutralino Reconstruction at the LHC from Decay-frame Kinematics
衰变标架Kinetics(DK)以前曾被引入作为一种技术,从三体衰变到轻子来重建中性伴子质量。本文工作是对壳层上slepton两体衰变的推广,利用LHC碰撞的蒙特卡罗模拟,重建了SPS 1a基准点的中性伴子质量。
2009-08-11 hep-ph
Light neutralino dark matter in the MSSM and its implication for LHC searches for staus
在先前的研究中表明,质量低于30 GeV的最轻中性伴子在最小超对称标准模型(MSSM)中受到严格限制,除非它通过轻态湮灭,从而产生观测到的暗物质丰度。在这种情况下,虽然Stau是次轻的超对称粒子(NLSP),但电荷伴子和其他中性伴子以及前两个家族的slepton也可能不会超过大型电子正电子对撞机(LEP)规定的质量界限太远。由于电荷伴子和次轻的中性伴子衰变到斯态的分支比相当大,人们预计在这种情况下富含τ的末态的比率会很高。鉴于此,我们调查了相同的符号ditau和三头信号的情况下,在大型强子对撞机(LHC)的两个MSSM基准点对应于轻中性伴暗物质。计算这些通道的相关信号速率,质心能量为14 TeV。我们发现,如果方子和胶子的能量不超过TeV太多,那么这两个通道都会导致可观的速率,从而允许在14 TeV的LHC中以10-100 fb^{-1}运行探测轻中性伴子的情况。
2012-10-19 hep-ex hep-ph
Pair production of neutralinos and charginos at the LHC: the role of Higgs bosons exchange
在最小超对称标准模型(MSSM)下,采用$pp \to \Cha^+\Cha^-/\Neu^0\Neu^0 + X$方法,分析了在CERN大型强子对撞机(LHC)上质子-质子碰撞中s通道希格斯玻色子交换对电荷子和中性子对产生的影响.假设在弱尺度下$M_1$和$M_2$之间存在通常的GUT关系,我们发现在重希格斯玻色子玻色子的共振下,在$M_2 \sim |μ|$与中到大的$\tanβ$的混合区域中,通过s通道希格斯玻色子玻色子交换可以获得实质性的增强。通过结合对中性伴子和电荷对的唯象约束,我们仍然可以找到在LHC上从$b\bar b$初态产生电荷对和中性伴子对的参数空间区域。我们还计算了在一般MSSM中的一个循环水平上对$pp\to gg\to \Cha^+\Cha^-/\Neu^0\Neu^0 + X$的电弱(EW)贡献的完整集合。给出了包含s通道Higgs交换的$b\bar{b} \to \Cha^+\Cha^-/\Neu^0\Neu^0 + X$的完全树能级振幅的解析计算。
2011-11-13 hep-ex hep-ph
Light neutralino in the MSSM: An update with the latest LHC results
我们讨论了最小超对称标准模型中的轻中性伴子暗物质的情况,这是由一些直接探测实验- DAMA,CoGENT和CRESST的结果所激发的。我们用LHC的最新结果更新了我们以前的分析。我们发现,新的大型强子对撞机的限制不利于参数区域,可以重现DAMA和CoGENT的结果。
2012-01-19 hep-ph
Embedding the 125 GeV Higgs boson measured at the LHC in an effective MSSM: possible implications for neutralino dark matter
我们分析的现象学后果的假设,在大型强子对撞机测量的125 GeV玻色子符合一个有效的最小超对称扩展的标准模型在电弱尺度的两个CP-甚至希格斯玻色子。我们认为这两个随后的情况下,并严格讨论的各种实验数据(主要是在对撞机和B-工厂获得),提供实际或潜在的约束超对称性的作用。在这些方案中,中性伴子作为暗物质粒子的属性进行了分析,从他们的宇宙学丰度和直接和间接检测率的角度来看。
2013-04-19 astro-ph.CO 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
Neutralino Oscillations at the LHC
我们研究了一种超对称现象,它可以在大型强子对撞机上产生壮观的信号:中性伴子的振荡。这种振荡可以在R对称模型中自然实现,其中引入额外的场作为高吉诺和希格斯诺的狄拉克质量伙伴。高金诺的马约拉纳质量,必然是由反常中介产生的,可以在简并质量本征态之间产生微小的质量分裂,导致在LHC产生的状态在中性伴子和它们的狄拉克伙伴场之间振荡。这种状态随着顶点位移而衰减的情况可能会导致LHC的显著特征,在LHC中,振荡可以直接在位移顶点长度的分布中看到。我们详细阐述的理论和LHC现象学的这一功能在一个特定的场景中的一个希格斯诺衰变与位移顶点到引力子和Z玻色子。
2012-11-13 hep-ph
Neutralino/chargino pair production at NLO+NLL with resummation-improved PDFs for LHC Run II
我们利用最近发布的部分子密度函数(PDF)与阈值重混的改进,一贯计算中性伴子和电荷子对生产的理论预测在下一个领先的顺序和下一个领先的对数精度。更新后的截面已计算实验相关的希格西诺和高吉诺搜索通道在正在进行的运行II的LHC。一个因式分解的方法,利用较小的PDF不确定性的全球PDF集,并避免在梅林空间中的阈值重建改进的PDF副本的改装中出现的并发症。然而,明确考虑到由于再确认的尺度不确定性的减少。正如预期的那样,PDF拟合中的再膨胀贡献部分地补偿了由部分子矩阵元中的再膨胀贡献引起的截面增强。
2018-08-15 hep-ex hep-ph
$R$-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
Testing the higgsino-singlino sector of the NMSSM with trileptons at the LHC
我们提出了一个简化的NMSSM中的轻希格西诺-单利诺方案,其中电荷伴子和最轻中性伴子的质量决定了所有3个最轻中性伴子的质量和耦合。这种情况下是补充简化的wino样chargino/neutralino的情况下,通常用于解释结果从三轻子搜索,并激发了较低的边界上的gluino质量的情况下,大统一理论的关系wino和gluino质量。我们在M_{neutralino_1} - M_{chargino_1}平面上以表格的形式给出了确定电荷伴子和3个中性伴子的产生截面所需的所有质量和混合角,假定希格斯粒子的质量激发值为tan(beta)=2和lambda=0.6。我们表明,这种情况下会导致相当大的信号率,目前在这架飞机上的限制,从最近的搜索在大型强子对撞机的三轻子。
2013-09-06 hep-ex hep-ph
Lessons and Prospects from the pMSSM after LHC Run I: Neutralino LSP
我们研究超对称签名在7,8和14 TeV的LHC采用19参数,R-宇称守恒p(现象学)MSSM,在与中性伴子LSP的情况下。我们的结果是通过一个快速的蒙特卡罗模拟的ATLAS超对称性分析套件。这个框架的灵活性,使我们能够同时研究各种各样的超对称性现象,并在现有的超对称性搜索分析的弱点进行探测。我们确定的sparticle质量的范围,要么不赞成或允许后,搜索与7和8 TeV的数据集相结合。我们发现,自然超对称模型轻方和胶子仍然是可行的。我们用300 fb $^{-1}$和3 ab $^{-1}$的积分亮度外推到14 TeV,并确定喷流+ MET的预期灵敏度,并停止对pMSSM参数空间的搜索。我们发现,高亮度LHC将是强大的探测超对称性与中性伴子LSP,并可以提供一个更明确的声明存在的自然超对称性。
2014-10-24 hep-ex hep-ph
The Single Photon Signature of a Light Long-lived Neutralino at Remote Detectors at the LHC
Bethe Center for Theoretical Physics & Physikalisches Institut der Universität Bonn(波恩大学贝特理论物理中心与物理学院)
本文研究了在R奇异性破坏超对称模型中轻长寿命中性子的现象学,重点分析了LHC上提出的远程探测器ANUBIS、CODEX-b、FACET、FASER、FASER2、MAPP、MAPP2和MATHUSLA的探测灵敏度,通过稀有标量介子衰变诱导的R奇异性破坏耦合在ATLAS或CMS相互作用点产生中性子,并研究了六个超对称R奇异性破坏基准场景,其中主要中性子衰变为γ+ν,确定了上述探测器的预期搜索灵敏度。
2026-05-20 hep-ex hep-ph
New techniques for chargino-neutralino detection at LHC
最近LHC在126 GeV发现了一个类似希格斯玻色子的粒子,这对超对称性有着重要的影响,它将强相互作用的超对称粒子的光谱推向了高能,这在LHC上是很难探测的。这给了我们额外的动力去研究电弱粒子的直接产生,比如电荷伴子和中性伴子,它们目前受到的约束非常少。这项工作的目的是提高分析电荷中性伴子对生产在LHC,侧重于运动学的过程。我们提出了一种新的方法的基础上研究的极点的某一运动变量。这补充了其他方法,提供了有关频谱的新信息,并提高了信号与背景的比率。我们说明的方法,特别是超对称模型,并表明,与LHC在100/fb光度的工作,将能够区分超对称信号的标准模型的背景。
2013-06-24 hep-ph
Collider signatures of a light NMSSM pseudoscalar in neutralino decays in the light of LHC results
我们研究了次最小超对称标准模型(NMSSM)中由非常轻的赝标希格斯粒子在中性伴子衰变中引起的特征,并确定了它们在LHC上的可观测性。我们专注于两个轻标量希格斯玻色子(其中一个是125 GeV的SM类和一个更轻的单态类)和一个质量范围为2m_tau < m_a1 < 2m_b的非常轻(单态类)的赝标量希格斯粒子的场景。我们考虑中性子-电荷子对的产生和随后的衰变X_{2,3} -> X_1 a1,这导致涉及多轻子和丢失的横向能量的拓扑结构。我们确定了一组选择切割,可以有效地将信号从标准模型或最小超对称标准模型的背景中分离出来。我们还将该过程与一组基准点,我们计算预期的事件数和信号强度与8 TeV的质心能量的LHC。我们表明,这个信号已经可以探测NMSSM参数空间中的某些点。
2014-02-14 hep-ex hep-ph
Higgs signal in Chargino-Neutralino production at the LHC
分析了在基于mSUGRA/CMSSM的超对称(SUSY)模型中,通过产生电荷中性伴子($\CH_1\N0_2$)在8 TeV和14 TeV LHC上探测希格斯粒子的前景.在通道中研究信号,其中$\ell + b \bar b + \PMET$遵循衰减,即$\CH_1 \to W^\pm \N0_1$、$\N0_2 \to \N0_1 h$和$h \to b \bar b$。在这个分析中,从两个b喷注中重建希格斯质量在确定信号背景比中起着非常关键的作用。我们用两种方法重建希格斯质量:(A)用两个确定的b-喷注,(B)用喷注子结构技术。此外,施加一定的选择割集,我们观察到的意义是更好的后一种方法。我们发现,一个可行的信号可以获得希格斯质量$\sim$ 125 GeV的积分亮度100 $\lumi$为8和14 TeV的LHC能量。
2012-08-23 hep-ex hep-ph
R-Parity Violation and Light Neutralinos at SHiP and the LHC
我们研究了建议SHiP实验的敏感性,在R宇称违反超对称理论的LQD算子。我们专注于通过稀有介子衰变产生单个中性伴子和观察下游中性伴子衰变到带电介子内的SHiP衰变室。我们提供了一个通用的有效运营商和衰减宽度公式的任何LQD耦合列表,并显示通过数值模拟的基准场景的广泛列表所产生的预期SHiP的灵敏度。我们比较这种灵敏度的预期限制,从测试相同的衰变拓扑在大型强子对撞机与ATLAS。
2015-11-23 hep-ph
Implications of LHC Searches on SUSY Particle Spectra: The pMSSM Parameter Space with Neutralino Dark Matter
我们研究的影响,LHC搜索超对称粒子谱使用平面扫描的19参数pMSSM相空间。我们应用的约束,从味物理,g_mu-2,暗物质和早期LEP和Tevatron搜索。LHC超对称性搜索与喷流,轻子和丢失的能量的灵敏度进行评估,通过快速模拟再现最近CMS分析后,验证基准点。我们提出的结果的pMSSM点的分数兼容的所有限制,排除了LHC搜索与1 fb^{-1}和15 fb^{-1}作为强,弱相互作用的超对称粒子的质量的函数。我们还讨论了没有排除MSSM点的Higgs产生截面的抑制,并将LHC数据测试的参数空间区域与暗物质直接探测实验的约束进行了对比。
2011-12-14 hep-ex hep-ph
Neutralino Decays at the CERN LHC
本文研究了第二轻中性伴子衰变\tchi^0_2 \to \tchi^0_1 1 ^+1 ^-中轻子对的分布。这种衰变模式对于测量\tchi^0_2和最轻的中性伴子\tchi^0_1之间的质量差非常重要,这有助于确定CERN LHC最小超对称标准模型的参数。我们发现,衰减分布强烈依赖于潜在的MSSM参数的值。在某些极端情况下,轻子不变质量分布的端点附近的振幅会受到很强的抑制,以至于需要整个m_{ll}分布的信息来提取m_{\tchi^0_2} - m_{\tchi^0_1} .另一方面,如果可以控制验收的系统误差,则可以使用该分布来约束slepton质量和Z \tchi^0_2 \tchi^0_1耦合。在m_{ll}分布的终点附近测量样品中的\tchi^0_2的速度分布,以及轻子p_T的不对称性,将有助于减小系统误差。
1999-05-01 hep-ex hep-ph
Neutralino polarization effect in the squark cascade decay at LHC
本文研究了夸克级联衰变$\tilde{q} \to q \tildeχ^0_2 \to q l^\pm \tilde{l}^\mp \to q l^\pm \tilde{l}^\mp \to q l^\pm l^\mp \tildeχ^0_1$中中性伴子极化效应。轻子喷流不变质量分布中的电荷不对称性取决于sfermion-fermion-neutralino耦合的手征结构。利用蒙特卡罗模拟,我们证明了LHC中的非对称性是可测量的。我们还发现电荷不对称性的分布对轻子味敏感。
2004-11-28 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
Lepton Flavor Violation, Neutralino Dark Matter and the Reach of the LHC
我们重新审视了右手中微子约束MSSM(CMSSMRN)的现象学。一个超对称的跷跷板机制,产生中微子质量和相当大的轻子味违反(LFV)条目被假定是有效的。在这个计划中,我们研究的“可观测范围”的各种路径之间的互补性,导致可能发现的低能量超对称性:达到欧洲核子研究委员会大型强子对撞机(LHC),寻求中性伴子暗物质信号和间接搜索通过LFV过程。在符合所有宇宙现象学要求的CMSSMRN参数空间区域内,那些预计将在LHC探测的参数空间通常也可以用于即将到来的LFV实验。此外,具有重超对称粒子谱的参数空间部分可能远远超出LHC的范围,而LFV搜索则是了解超对称粒子谱的唯一关键。
2004-03-23 astro-ph hep-ex hep-ph
The Quest for Supersymmetry: Early LHC Results versus Direct and Indirect Neutralino Dark Matter Searches
我们比较了大型强子对撞机(LHC)的超对称性搜索的第一个结果,对中性伴子暗物质敏感的实验的当前和近期性能。我们限制我们的研究,以特定切片的参数空间的约束最小超对称扩展到标准模型CMS和ATLAS排除限制已提交到目前为止。我们表明,在参数空间上,最轻的中性伴子拥有热遗迹丰度匹配的宇宙学观测推断的值。然后,我们计算率,并估计的性能,实验敏感的直接和间接的信号从中性伴子暗物质。我们认为,这是一个独特的时间点,在那里寻求超对称性-至少在其实际和简单的化身之一-正在经历一个密切的审查,从大型强子对撞机和暗物质搜索,这是协同和互补的。如果发现的时间最终解开,对撞机计划和直接和间接的暗物质搜索的当前性能正处于一个结合点,为突破标准模型的物理性质提供了独特的机会。
2011-06-21 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Neutralinos and Sleptons at the LHC in Light of Muon $(g-2)_μ$
我们在中性伴子暗物质和大型强子对撞机的光下研究了μ子$(g-2)_μ$异常。我们扫描的MSSM参数$(g-2)_μ$和专注于三个不同的情况下,不同的中性伴子组合物。我们发现,2 $σ$范围的$(g-2)_μ$要求的smuon($\tildeμ_1$)要轻于$\sim$ 500(1000)GeV的$\tan β=10\,(50)$。相应地,两个最轻的中性伴子$\tildeχ_{1}^0, \tildeχ_{2}^0$必须分别比$\sim$轻300(650)GeV和900(1000)GeV。我们探讨了在大型强子对撞机上寻找轻晕子和中性伴子的前景,并结合间接暗物质(DM)探测实验所产生的限制。即将进行的LHC将能够在多轻子+缺失能量通道中,在3000 fb $^{-1}$光度下,设置$M_{\tildeχ_{2}^0}$($\sim 475 - 1300$ GeV)和$m_{\tilde{l}}$($\sim 670-775$ GeV)的$95\%$ CL排除极限,其中$M_{\tildeχ_{1}^0} \sim 100-250$ GeV。
2016-01-05 hep-ph
Searching for light neutralinos with a displaced vertex at the LHC
针对RPV超对称中长寿命类bino轻中性微子,提出LHC位移顶点搜寻策略,模拟表明高亮度LHC可显著提升对耦合$λ'_{111}$的探测灵敏度。
2024-06-17 hep-ex hep-ph
Higgs boson to di-tau channel in Chargino-Neutralino searches at the LHC
我们考虑电荷中性伴子的产生,$\tildeχ_2^0 \tildeχ_1^\pm \to (h \tildeχ_1^0)(W^\pm \tildeχ_1^0)$,它导致希格斯玻色子的最终状态,随后衰变(包括)到轻子($h\rightarrow τ^+τ^-$或$h\rightarrow W^+W^- \to (e^+e^-, μ^+μ^-, τ^+τ^-)+E_T^\mathrm{miss}$)。这样的通道是占主导地位的,在大区域的允许超对称参数空间的许多具体的超对称模型。轻子的存在允许对背景进行良好的控制,使得该通道与先前用于施加约束的常规$h\rightarrow b\bar{b}$通道竞争。我们包括强子衰变的$τ$轻子在我们的分析通过$τ$-识别算法。我们考虑100 fb $^{-1}$,300 fb $^{-1}$和3000 fb $^{-1}$的积分光度,在14 TeV的$pp$质心能量运行的LHC和提供预期的约束$M_2$-$M_1$平面。
2014-04-03 hep-ex hep-ph
Detecting hidden sector dark matter at HL-LHC and HE-LHC via long-lived stau decays
研究了一类超引力模型,其中标准模型规范群的超引力模型被一个隐扇区$U(1)_X$规范群扩展,隐扇区中最轻的超对称粒子是中性伴子.我们研究了这种可能性在一类模型中的stau是最轻的超对称粒子的MSSM部门和次轻的超对称粒子的$U(1)_X$ -扩展的SUGRA模型。在这种情况下,Stau将衰变为隐藏扇区的中性伴子。对于stau和隐藏扇形中性伴子之间的质量差很小并且$U(1)_Y$和$U(1)_X$之间的混合也很小的情况,stau可以衰变为隐藏扇形中性伴子和tau,tau可以被重建为来自带电stau的高$p_T$轨道的位移轨道。对HL-LHC和HE-LHC进行了这种可能性的模拟。发现这样一个从恒星轨道偏移的轨道将表明隐藏的扇形暗物质的存在。
2019-03-13 hep-ex hep-ph
Electroweak Corrections to the Neutralino Pair Production at CERN LHC
本文将前导和次前导电弱(EW)修正应用于质子-质子碰撞中性伴子对产生的Drell-Yan过程,计算了这些修正对LHC中性伴子对产生的影响。我们提供了一个分析的依赖性的玻恩截面$pp\rightarrow\widetildeχ_{i}^{0}\widetildeχ_{j}^{0}$和EW修正这个过程中,对中心的质量能量$\sqrt s$,对$M_2$ - $μ$质量平面和squark质量的三种不同的情况。数值计算结果表明,随着质心能量的增加,相对修正可以达到几十个百分点的水平,而EW修正的评估是精确测量中性伴子对产生过程的关键。
2013-07-14 hep-ph
Light neutralinos at LHC in cosmologically-inspired scenarios: new benchmarks in the search for supersymmetry
本文研究了在大型强子对撞机(LHC)上如何研究四个中性伴子态chi_i(i = 1,2,3,4)的性质,其中最轻的一个态chi_1的质量m_chi < 50 GeV,并且是稳定的.这种情况自然出现在超对称模型中,其中高根质量在大统一(GUT)尺度下不统一,并且R宇称守恒。这些neutralino状态的主要特点是建立了解析和数值分析,并挑选出两个场景的基础上所需的遗迹neutralino的宇宙学性质。在LHC预期的信号进行了讨论,通过一个夸克,在最初的质子-质子散射产生的主链过程。我们激励选择一些方便的基准,在光的光谱性质(质谱和跃迁)的四个中性伴子状态。分支比和预期的事件总数的各种基准中导出的,和它们的相关性的实验测定中性伴子的属性进行了讨论。
2008-01-22 astro-ph hep-ph
LHC Run-3, $b-τ$ Yukawa Unification and Dark Matter Implications in SUSY 4-2-2 model
本文在SUSY 4-2-2模型中研究$b-τ$ Yukawa统一,首次给出相容的sbottom-neutralino共湮灭及多种暗物质情景,并讨论LHC Run-3探测前景。
2023-01-01 hep-ex hep-ph
Closing in on compressed gluino-neutralino spectra at the LHC
在最小超对称标准模型(MSSM)的背景下,一个巨大的参数空间在LHC运行I之后被统治。在$m_{\tilde{g}}-\m_{\tildeχ_{1}^{0}}$平面上的各种排斥轮廓是由实验合作推导出来的,所有这些都是基于三体胶子衰变拓扑结构。然而,这些限制与模型密切相关,并不总是反映排除水平。如果胶子-中性伴子光谱被压缩,那么目前的质量极限可以大大降低。在这种情况下,胶子$\gino \ra g \neut{1}$的辐射衰变可以占主导地位,并被用作小质量分裂的灵敏探针。我们研究的敏感性约束的一些运行I实验搜索后,在\texttt{MadAnalysis5}框架内重铸这种衰减。重新铸造的搜索现在是\texttt{MadAnalysis5}公共分析数据库的一部分。我们还设计了一个专门的搜索策略,并探讨其前景,以揭示这种衰变模式的胶子在运行II的大型强子对撞机。我们强调,多喷流搜索策略可能比单喷流搜索策略更敏感,即使在质量差异非常小的情况下。
2015-12-31 hep-ex hep-ph
Gluino Coannihilation and Observability of Gluinos at LHC RUN II
在LHC RUN II上,分析了当胶子处于胶子-中性伴子共湮灭区,且胶子和中性伴子之间的质量间隙很小时,胶子的可观测性。分析是在Higgs玻色子质量约束和与WMAP和Planck实验一致的暗物质残余密度约束下进行的。结果表明,在这种情况下,质量远小于当前下限$\sim 1500$ GeV的LHC运行II在3.2 fb $^{-1}$的积分亮度将逃脱检测。分析是使用ATLAS协作使用的信号区域进行的,其中进行了信号区域的优化,以确定最佳的区域发现的胶子在胶子中性子共湮灭区域。结果表明,在Higgs玻色子质量约束和残余密度约束下,在LHC RUN II上发现质量为$\sim 700$ GeV的胶子需要14 fb $^{-1}$的积分光度,发现质量为$\sim 1250$ GeV的胶子需要3400 fb $^{-1}$的积分亮度.对这种情况下的暗物质的分析也给出了。据发现,在所考虑的范围内的胶子质量,中性伴子质量位于小于100 GeV的胶子质量。因此,在胶子-中性伴子共湮灭区测量胶子质量将提供中性伴子质量的测定。在这个区域中,中性伴子主要是一个规范子,自旋无关的质子-中性伴子截面很小,但比中微子底大得多,位于$\sim (1-10)\times 10^{-47}$ cm $^{2}$范围内。因此,模型参数空间的重要部分将在下一代LUX-ZEPLIN暗物质实验的范围内。
2016-05-10 hep-ex hep-ph
Compressed SUSY at 14 TeV LHC
本文研究了一个含有胶子和最轻中性伴子的压缩超对称模型的对撞机现象。所有其他超粒子都被假定为重粒子。我们考虑了在14 TeV LHC上的胶子对产生,并给出了胶子的质量范围作为胶子和最轻中性子之间质量分裂的函数。我们发现,在积分亮度为100 fb $^{-1}$的95%CL下,当质量分离为20 GeV时,极端简并的中性伴子与质量分离为20 GeV时,质量小于1 TeV的胶子可以被排除.另一方面,如果胶子和中性伴子之间的质量分裂约为200 GeV,则胶子质量的下限将增加到1.2 - 1.3 TeV。这一结果表明,在14 TeV的LHC上,对于简并胶子,目前的质量极限可能会扩展到400-500 GeV。
2014-02-02 hep-ex hep-ph
Probing the $μν$SSM with light scalars, pseudoscalars and neutralinos from the decay of a SM-like Higgs boson at the LHC
“$μ$ from $ν$“超对称标准模型($μν$ SSM)可以容纳新发现的质量约为125 GeV的类希格斯标量玻色子。这个模型提供了一个解决$μ$ -问题的方法,同时通过简单地使用右手中微子超场再现了正确的中微子物理。这些新的超场与引入的$R$ -宇称破坏一起可以在LHC上产生$μν$ SSM的新颖和特征签名。我们探讨了通过两体希格斯衰变到新的状态产生的签名,只要这些状态位于下面的质谱。例如,一对产生的轻中性伴子取决于相关的衰变长度,可以产生位移的多轻子/τ/喷流/光子,具有小/中等的丢失横向能量。同样的道理,一个类希格斯玻色子标量衰变为一对标量/伪标量,可以产生多重轻子/τ/喷流/光子的最终态。
2014-11-24 hep-ex hep-ph
Probing a Mixed Neutralino Dark Matter Model at the 7 TeV LHC
分析了在目前7 TeV运行的LHC上探测混合双希格辛暗物质的非普适高更质量模型的前景。它提供了宇宙相容的暗物质遗迹密度在两个宽波段的参数,对应于$m_{\gl} < m_{\sq}$和$m_{\gl} \sim m_{\sq}$。这个模型的超对称谱有两个显著的特征:(i)较轻的电荷伴子和中性伴子质量之间的近似简并性,(ii)夸克质量的倒置质量等级。我们发现,这些功能可以被利用,以获得一个可行的信号高达$m_{\gl} \sim$ 800 GeV的两个参数带与积分亮度5/fb。
2011-09-29 hep-ph
Same-Sign Charginos and Majorana Neutralinos at the LHC
以超对称同号电荷核为例,论证了在弱玻色子融合中研究弱相互作用新粒子的可能性。这个信号可以确定马约拉纳中性伴子的存在,并获得它们的电弱耦合。它可以在(超对称)QCD背景下观察到,只要电荷粒子很轻,并且不太接近夸克质量。最后,我们展示了如何相同的符号费米子生产可以从相同的符号标量或矢量中产生的其他模型的新物理学区分。
2007-09-06 hep-ph
Pseudo-goldstino and electroweak gauginos at the LHC
多扇区超对称性破缺预言了伪goldstino的存在,它可以比普通引力子更强地耦合到可见光场。然后最轻的中性伴子和电荷伴子可以衰变成一个假戈德斯坦伴子加上一个Z玻色子、希格斯玻色子玻色子或W玻色子。本文用蒙特卡罗模拟方法模拟了最轻中性伴子和电荷伴子的直接产生以及随后衰变为赝goldstino的过程。考虑到类希格西诺、类比诺或类维诺最轻中性伴子的情况,我们发现在高光度LHC上的信号背景比在6%到25%之间,统计显著性可以超过5 σ。
2014-06-26 hep-ex hep-ph
First LHC Constraints on Neutralinos
ATLAS和CMS合作最近报告了一个125 GeV的希格斯粒子存在的诱人线索,其耦合似乎与标准模型(SM)的预期很好地匹配。在这项工作中,我们研究了这一观察的超对称模型的中性伴子部门的影响,假设希格斯信号得到证实。一般来说,希格斯粒子衰变为中性伴子可能是其主要衰变通道之一。由于一个巨大的不可见希格斯衰变分支比会与数据相冲突,这种可能性现在受到限制。特别是在tan β ~ 10和tan β ~ 40的mu <120 GeV,M_1 <70 GeV的区域,我们发现大部分区域是不利的。
2012-07-25 hep-ph
Exploring the Hadronic Axion Window via Delayed Neutralino Decay to Axinos at the LHC
在最小超对称标准模型中加入QCD轴子不仅解决了强CP问题,而且用新的暗物质候选者修正了暗区。虽然超对称性轴子现象学通常仅限于寻找轴子本身或寻找普通的超对称性粒子,但这项工作的重点是在大型强子对撞机(LHC)上可以检测到轴子的超伙伴,轴子,在从主顶点位移的中性伴子的衰变中。特别是,我们专注于强子轴子窗口内的KSVZ axino。在这种情况下,中性伴子的衰变长度很容易适合超对称谱的ATLAS探测器,预计在14 TeV的LHC可测试。我们比较这个签名的位移衰变axinos其他动机良好的情况下,包含一个长寿命的中性伴子内的检测器衰变。这些替代方案可以在某些情况下非常接近模仿预期的axino签名,并在何种程度上,他们是可区分的讨论。我们也简要地评论这样一个场景的宇宙学可行性。
2015-12-21 hep-ph
Supersymmetric explanation of the muon g-2 anomaly with and without stable neutralino
在本文中,我们探讨的可能性,解释μ子$g-2$异常的各种类型的超对称扩展的标准模型。特别是,我们调查和比较的现象学约束MSSM与稳定的中性伴子和其他类型的情况下,中性伴子是不稳定的。对于后一种情况,我们研究了规范介导的超对称性破缺(GMSB)的情况下,非常轻的引力子和$UDD$型的R-宇称违反(RPV)的情况。在具有稳定中性伴子的MSSM中,$(g-2)_μ$所偏爱的参数区域受到中性伴子残余丰度和暗物质直接探测实验以及LHC在轻子加缺失横能道中搜索的强烈约束。另一方面,没有稳定中性伴子的情况不受暗物质约束,而大型强子对撞机的约束强烈依赖于中性伴子的衰变。我们发现,在GMSB中,如果下一个超对称粒子(NLSP)是中性伴子,那么μ子$g-2$所偏爱的整个参数区域已经被排除,而如果NLSP是stau,那么某些区域仍然是允许的。在RPV方案中,LHC的约束比其他方案要弱得多,并且μ子$g-2$的参数空间仍然有很大的空间。
2022-08-20 hep-ex hep-ph
The impact of a 126 GeV Higgs on the neutralino mass
我们使用GUT尺度参数强调了约束最小超对称SM(CMSSM)和次最小超对称SM(NMSSM)(包括126 GeV的希格斯玻色子)之间的暗物质部分的差异。在暗物质部分,两个模型是相当正交的:在CMSSM中,WIMP在很大程度上是一个双星,需要来自LHC约束的大质量。在NMSSM中,WIMP有一个大的单斜分量,因此不受LHC超对称质量限制的影响。轻NMSSM中性伴子质量范围是费米数据中有关轻WIMP的线索的兴趣。这种低质量的WIMP在CMSSM中无法解释。最后,展望了14TeV的XENON1T和LHC的发现前景。
2014-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Detection of SUSY in the Stau-Neutralino Coannihilation Region at the LHC
本文研究了在LHC上用τ轻子探测Stau中性伴子(stau_1-neutralino_1)共湮灭区的可行性。该信号的特征是来自neutralino_2-->tau stau_1-->tau tau neutralino_1衰变的多个低能tau轻子,其中stau_1和neutralino_1的质量差(Δ M)被当前实验界限(包括neutralino冷暗物质的量的界限)限制在5-15 GeV。在最小超引力模型的框架内,我们表明,如果对于可见光pt >20 GeV,强子衰变的tau可以以50%的效率被识别,那么在两个tau轻子加上大量缺失能量和两个喷流的最终状态下观察到此类信号是可能的。在胶子质量为830 GeV的情况下,只需3-10 fb^-1的数据(取决于δ M的大小)就可以观测到该信号。使用10 fb^-1的τ对质量测量值,我们可以在δ M = 10 GeV的情况下确定dM,其统计不确定度为12%,如果胶子质量的不确定度为5%,则额外的系统不确定度为14%。
2006-03-22 hep-ph
Neutralino pair production at CERN LHC
我们考虑在高能强子对撞机上产生中性伴子对$\tchi^0_i\tchi^0_j$,特别强调其中一个是最轻的中性伴子对$\tchi^0_1$,可能构成暗物质的主要成分。在树级别,唯一相关的子进程是$q\bar q\to \tchi^0_i\tchi^0_j$,而子进程$gg\to \tchi^0_i\tchi^0_j$首先出现在一个循环级别。给出了$q\bar q$螺旋度振幅的显式表达式,包括树能级贡献和超前对数单圈辐射修正。对于单回路$ gg\to \tchi^0_i\tchi^0_j$过程,发布了名为PLATONGnn的数字代码,允许在具有真实软破参数的任何MSSM模型中计算$dσ/d \that$。事实证明,可接受的MSSM基准模型存在的$q\bar q $和胶子的贡献可能会在LHC的效果相当,由于增强的胶子结构功能在低分数动量。根据MSSM参数的值,我们发现LHC中性伴子对的产生可能提供超对称模型产生中性伴子暗物质的敏感测试。
2006-12-12 hep-ph
Flavour Structure of R-violating Neutralino Decays at the LHC
我们研究的签名的R-宇称违反在LHC的超对称粒子的生产,以及随后的衰变的最轻的中性伴子的超对称级联衰变的最终产品。在这样做时,我们特别注意可能的风味结构的运营商,以及如何可以区分不同的可能性。一个中性伴子LSP将耦合到所有的夸克和轻子,它的衰变的比较研究提供了一个最佳的渠道,同时研究所有45个R-破坏运营商。通过研究所有这些运营商的预期信号,我们证明了理解是否有一个以上的耦合占主导地位,并映射到操作员层次结构,然后可以对口味的理论模型进行比较的实验签名的能力。使用PYTHIA事件模拟器与背景进行了详细的比较,包括来自MSSM级联衰变的背景。
2011-07-26 hep-ph
Sfermion Interference in Neutralino Decays at the LHC
如果最小超对称标准模型中两个最轻的中性伴子的质量分裂小于Z玻色子的质量,那么三体衰变chi_2^0 --> chi_1^0 f f中的干涉效应可能是重要的。我们用公式表示一个包含干扰性质信息的观测值:比值BR(chi_2^0 --> chi_1^0 b b)/ BR(chi_2^0 --> chi_1^0 l+ l-)。这将对超对称性破缺参数给出一个约束,它是对文献中已有的许多技术的补充。我们提出了一些想法,如何执行一个简单的计数实验,以确定这个比例。
2007-05-09 hep-ph
$R$-parity Violating Decays of Bino Neutralino LSPs at the LHC
在$B-L$ MSSM“杂种优势标准模型“的背景下,分析了Bino中性伴子LSP的$R$宇称破坏衰变.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质量和希格斯质量。给出了这些LSP到标准模型粒子的RPV衰减通道、解析和数值衰减率以及相关的分支比。对这些量的分析分为两个独立的计算:第一,对于质量大于$M_{W^{\pm}}$的比诺中性伴子LSP,第二,当比诺中性伴子质量小于电弱标度时。详细分析了这两个区域的RPV衰减过程。这些RPV相互作用的衰变长度进行了讨论。结果表明,对于重Bino中性伴子LSP的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”衰变的各种长度。对于轻Bino LSP,情况正好相反,其中只有少数可以RPV迅速衰减。这些结果的中微子层次结构的关系-无论是正常的或倒置-进行了详细讨论。
2019-06-07 hep-ex hep-ph hep-th
Low mass neutralino dark matter in mSUGRA and more general models in the light of LHC data
正在进行的LHC实验中的$bτj \etslash$信号是用Pythia在mSUGRA和其他超对称性破缺模型中模拟的。特别注意这个签名的兼容性与低质量中性伴子暗物质(LMNDM)的情况下与WMAP数据一致。在mSUGRA模型中,由于LHC正在进行的SUSY搜索的限制,上述信号以及LMNDM场景非常不利。然而,这种紧张局势,起源于模型相关的参数之间的相关性,在强和电弱部门的mSUGRA。LMNDM方案和LHC数据之间没有严重的冲突是通过构建通用的唯象模型来证明的,使得强扇区不受现有LHC数据的约束或受到现有LHC数据的轻度约束,并且与强扇区无关的电弱扇区中的参数产生与WMAP数据一致的DM遗迹密度。所提出的模型,相当不敏感的传统超对称搜索的喷气机+ $\etslash$和其他渠道,产生可观察的信号,在建议的渠道为$\lum \gsim 1 \ifb$的数据。它们也与LMNDM方案一致,并可在不久的将来通过直接暗物质搜索实验进行检验。这些模型中的一些可以通过非普适标量和高吉诺质量在大统一尺度下实现。
2011-11-09 hep-ex hep-ph
Search for neutralino pair production at the CERN LHC
我们提供了在CERN大型强子对撞机上通过夸克-反夸克湮灭和胶子-胶子融合产生中性伴子对的次领先阶(NLO)预言,重点是最轻的中性伴子,它可能是最轻的超对称粒子.在最小超对称标准模型和受约束的最小超对称标准模型的三种不同情况下,全面分析了总LO、NLO截面和$K$因子对质心能量、$M_2$ - $μ$质量平面、夸克质量以及因子分解和重整化尺度的依赖关系.我们发现,LO截面显着增加的NLO校正,和$K$因子值是明确相关的Higgsino/gaugino质量参数,夸克质量,因子化和重整化标度。
2014-04-02 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