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
The Lightest Massive Invisible Particles at the LHC
在大型强子对撞机上观测到的具有大的横向能量缺失的新物理事件，可能会成为暗物质直接产生的证据。验证这些证据的关键一步是测量潜在的暗物质质量。例如，如果发现不可见粒子的质量与零一致，那么要确定观测到的是轻暗物质还是中微子可能会非常困难。我们假设新的不可见粒子是在类似ttbar的拓扑结构中成对产生的，并使用两种基于MT2的方法来测量与丢失能量相关的粒子的质量。我们没有模拟事件和背景，而是通过假设与MT2端点位置相关的不确定性的固定值来估计与测量不可见粒子质量相关的不确定性。我们发现，如果与测量MT2端点相关的不确定性非常乐观地为O（1 GeV），则不可见粒子的质量必须大于O（10 GeV），因此它们可以在95%CL下与无质量粒子区分开来。如果CoGeNT、DAMA/LIBRA和CRESST实验的结果确实揭示了质量为O（10 GeV）的轻暗物质的存在，那么我们的结果表明，LHC可能很难仅通过质量测量来区分暗物质和中微子。
2013-06-28 hep-ex hep-ph
Kinematical Observables in Semi-Invisible Decays
在对撞机上研究物理学时，看不见的粒子经常以最终状态出现。在测量丢失的能量时，实验精度也很低。在本文中，我们提出了一种研究涉及不可见粒子的过程的一般方法。我们提供了两个运动学观测值，这是敏感的生产运动学在不同的地区，因此是互补的。我们的方法的使用说明了三个例子。结果表明，在S/B显著性较低的情况下，我们的观测量仍然是有用的。
2020-12-09 hep-ex hep-ph
Measuring Masses in Semi-Invisible Final States at Electron-Positron Colliders
在对撞机上测量衰变产物中含有不可见粒子的粒子的质量是一项具有挑战性的任务。对于一个包含暗物质候选者$N$和稳定它的$Z_2$对称性的新物理模型，$e^+e^-$对撞机上一个典型的新过程是电子对产生$e^+e^- \to Y\bar{Y}$，然后是衰变过程$Y\to aN$和$\bar{Y}\to b\bar{N}$，其中$a$和$b$是可见的，但$N$是不可见的。在这项工作中，我们提出了一种新的方法来测量的物理质量在这种拓扑结构中，利用动量-能量守恒和壳条件给出的运动方程。对于每个事件，这些方程的可解性决定了试验$m_Y$ - $m_N$平面上的有限区域。该区域的边缘可用于定义两个变量，$m_Y^\mathrm{edge}$和$m_N^\mathrm{edge}$，其分布用于导出$m_Y$和$m_N$的测量值。在考虑了探测器效应和背景污染的影响后，对测量偏差和不确定度进行了估计。
2017-06-12 hep-ph
Pinning Down the Invisible Sneutrino at the ILC
利用事件发生器WHIZARD，我们在一个现实的ILC环境中研究了测量sneutrino的性质的前景，看不见的衰变到最轻的中性中微子和中微子。
2009-01-29 hep-ph
Searching for Invisible and Almost Invisible Particles at e^+e^- Colliders
我们探索的技术，截面和预期的信号意义，通过硬光子标签检测不可见和几乎不可见的粒子在LEP2和NLC。超对称性的例子包括最轻的电荷伴子和第二轻的中性伴子，当它们的质量几乎与最轻的中性伴子（LSP）的质量相同时，以及不可见的衰变的超中微子。文中讨论了探测器特殊特性的重要性，其中否决束孔中快速e ^+或e ^-的仪器尤为关键。
1999-02-27 hep-ex hep-ph
The Precision Determination of Invisible-Particle Masses at the LHC
我们开发技术来确定在强子对撞机上成对产生的不可见粒子的质量尺度。我们采用了受约束的质量变量m_2C，它提供了一个事件的事件下限的质量尺度给定的质量差。我们补充这个变量与一个新的变量m_2C，UB，它提供了一个额外的上限的质量尺度，并证明了它的实用性与一个现实的情况下研究的超对称模型。这些变量一起有效地量化的“扭结”的功能最大m_T2已被提出作为一个质量测定技术的碰撞产生的暗物质。m_2C方法的一个重要优点是它不简单地依赖于端点处的位置，而是使用远离端点的事件中包含的附加信息。我们通过比较HERWIG产生的m_2C分布与不同质量的理想分布来确定质量。我们发现，对于所研究的情况，在积分亮度为100 fb^-1（约400个信号事件）的情况下，可以测量出4.1 GeV的不可见粒子质量。我们的结论是，这种技术的精度和准确性是一样好，如果不是更好，最有名的技术在强子对撞机的不可见粒子质量测定。
2008-06-30 hep-ph
Keung-Senjanović process at LHC: from LNV to displaced vertices to invisible decays
在左右对称性的背景下，我们回顾了Keung-Senjanović在高能对撞机上产生右手$W_R$玻色子和重中微子$N$的过程.我们开发了一个多面元的灵敏度措施，并使用它来估计整个范围的$N$群众的灵敏度，跨越标准和合并的提示信号，位移顶点和不可见的$N$区域。具有300/fb积分亮度的LHC的估计灵敏度范围从5到超过7 TeV，而未来的33（100）TeV对撞机的3/ab范围扩展到12（26）TeV。
2018-03-05 hep-ex 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
Searches for invisible scalar decays at CLIC
紧凑型直线对撞机（CLIC）是欧洲核子研究中心提出的TeV级高亮度电子-正电子对撞机。第一个CLIC运行阶段，在380\，GeV，将专注于精确的希格斯玻色子和顶夸克的研究，而随后的高能阶段，在1.5 TeV和3 TeV，主要目标是扩展CLIC的灵敏度，以不同的超越标准模型（BSM）的情况。我们研究了在380 GeV和1.5 TeV的CLIC数据测量不可见的希格斯玻色子玻色子和额外的重标量衰变的前景。分析是基于WHIZARD事件发生器，与快速模拟的CLIC检测器响应参数化的DELPHES包。我们提出了125 GeV的希格斯玻色子的不可见衰变的预期限制，额外的中性希格斯标量的生产的截面限制，假设其不可见衰变，并限制SM类希格斯玻色子和新的标量之间的混合角的“暗扇区”的矢量费米子暗物质模型的框架。
2021-07-29 hep-ex 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
Massive neutrinos and invisible axion minimally connected
我们调查了几个最小的标量扩展的标准电弱模型，提供了一个简单的设置与不可见的轴子连接的大质量中微子。Peccei-Quinn的手性$U(1)$的存在驱动了马约拉纳中微子质量的模式，同时为强CP问题提供了动力学解决方案，并将轴子作为暗物质的候选者。我们典型地应用这样一个重正化的框架，II型跷跷板和两个可行的模型中微子振荡的中微子质量出现在一个和两个循环，分别。我们评论的自然性的有效设置，以及对真空稳定性和电弱重子生成的影响。
2015-03-14 hep-ph
Precision Determination of Invisible-Particle Masses at the CERN LHC: II
我们进一步发展了约束质量变量技术来确定强子对撞机上成对产生的不可见粒子的质量尺度。我们引入了约束质量变量M_3C，它提供了一个由事件的下限和上限的质量标度给定的两个最轻的三个新的粒子状态之间的质量差。该变量最适合于涉及两体衰变和壳层中间态的短对称级联衰变，这些衰变最终以标准模型粒子和两个暗物质粒子结束。受约束的质量变量的一个重要特征是，它们不简单地依赖于终点的位置，而是使用远离终点的事件中包含的附加信息。为了证明我们的方法，我们研究了超对称模型SPS 1a。我们选择切割来研究具有两个中性子_2的事件，每个中性子_2衰变到中性子_1，并且两个相反符号的相同味道（OSSF）的带电轻子通过中间壳层上的轻子。我们发现，在积分亮度为300 fb^-1的情况下，可以测得不可见粒子的质量为M=96.4 +/- 2.4 GeV。将M_3C约束质量变量分布的形状与最大m_ll边缘相结合，将质量差固定为+/- 0.2 GeV。
2008-11-13 hep-ph
Addendum/Erratum for `Searching for Invisible and Almost Invisible Particles at $\bf e^+e^-$ Colliders' [hep-ph/9512230] and `A Non-Standard String/SUSY Scenario and its Phenomenological Implications' [hep-ph/9607421]
我们纠正我们的治疗最轻的电荷子衰变到最轻的中性伴子的情况下，电荷子和中性伴子的质量相差小于1 GeV的最终状态。简要总结的现象学的影响。
1999-02-27 hep-ph
Searches for invisible new particles at Belle II
Belle II 利用其对 MeV–GeV 质量暗物质的独特灵敏度，在 e⁺e⁻ 碰撞、B 介子衰变和 τ 轻子衰变中搜寻 Z′、类轴子、暗标量及长寿命（赝）标量等不可见新粒子，并给出世界领先结果。
2024-01-15 hep-ex hep-ph
Sensitivity to invisible Higgs boson decays at CLIC
我们研究了在380 GeV和1.5 TeV的CLIC上测量不可见的希格斯玻色子衰变的可能性。分析是基于WHIZARD事件生成和快速模拟CLIC检测器响应DELPHES。我们考虑了$e^+e^-$背景过程，但也考虑了相关的$γγ$和$γe^\pm$相互作用。由两步分析组成的方法用于优化信号和背景过程之间的分离。首先，一组预选削减应用，然后，多变量分析方法，以优化观察的意义。我们估计了125 GeV的希格斯玻色子的不可见衰变的预期极限，以及产生额外的中性类希格斯标量的截面极限，假设其不可见衰变，作为其质量的函数。提取模型无关的分支比和截面限制，然后解释的框架下的矢量费米子暗物质模型设置限制的混合角之间的SM-类希格斯玻色子和新的标量的“暗扇区”。
2020-04-29 hep-ex hep-ph
Mass reconstruction with $M_2$ under constraint in semi-invisible production at a hadron collider
质量约束变量$M_2$是非常受欢迎的$M_{T2}$的$(1+3)$维自然继承者，具有一系列丰富的功能，能够在强子对撞机的半隐形生产中使用壳层质量约束。在这项工作中，我们调查的后果施加一个沉重的共振质量壳约束的上下文中产生的半不可见的鹿角衰变拓扑结构在大型强子对撞机。我们提出的变量，在额外的约束下，开发了一个新的扭结解的真实质量。这使得人们能够从这些事件中同时确定不可见粒子质量和母粒子质量。我们分析的方式来衡量这个扭结最佳，探索的起源和属性，这样有趣的特点。我们还研究了从这个新变量推断出的事件重建能力，发现由此产生的动量是唯一的，并且与真正的不可见粒子动量有很好的相关性。
2016-01-14 hep-ex hep-ph
Coloured Scalars Mediated Rare Charm Meson Decays to Invisible Fermions
我们考虑衰变$c\to u \, {\it invisibles}$中有色标量介质的效应。特别是，在这些过程中，作为不可见的，我们考虑大量的右手费米子。有色标量$\bar S_1\equiv (\bar 3, 1, -2/3)$，由于其耦合到弱单线态上夸克和不可见的右手费米子（$χ$），是特别有趣的。然后，我们考虑$\tilde R_2 \equiv (\bar 3, 2, 1/6)$，这是一个弱的双重严重的低能量限制的主题。认为$χ$质量在$(m_K - m_π)/2\leq m_χ\leq (m_D - m_π)/2$范围内。我们确定的$D\to χ\bar χ$，$D\to χ\bar χγ$和$D\to πχχ$几个$χ$群众的分支比，使用最约束的界限。对于$\bar S_1$，最大的约束是$D^0 -\bar D^0$混合，而在$\tilde R_2$的情况下，最强的约束来自$B\to K {\it missing\, energy}$。我们发现在$\bar S_1$介导的衰变中，对于$m_χ=0.8$ GeV，分支比可以是$\mathcal B(D\to χ\bar χ)< 10^{-8}$，对于$m_χ=0.18$ GeV，分支比可以是$\mathcal B(D\to χ\bar χγ) \sim 10^{-8}$，而对于$m_χ=0.18$ GeV，分支比可以达到$…
2021-01-26 hep-ex hep-ph
On measuring the masses of pair-produced semi-invisibly decaying particles at hadron colliders
介绍了一种简单的新技术，它使测量在强子对撞机的分析组合的质量对产生的半不可见的衰变粒子和它们的不可见的衰变产物。新技术利用了每个衰变链的可见产物的横向动量分量的简单组合在反线性洛伦兹增强下的不变性。在一般情况下，不变质量的可见衰变产物是非零的，它表明，在原则上的初始粒子从硬散射和不可见的粒子产生的衰变链的质量可以独立地确定。然而，由于ISR喷气对最终状态的污染，这种应用在实践中可能很难实现。该技术可能是最有用的测量超对称粒子质量在大型强子对撞机，但该技术应适用于任何类别的强子对撞机事件中，未知质量的重粒子成对产生和衰变到半不可见的最终状态。
2009-07-21 hep-ph
Measuring masses of semi-invisibly decaying particles pair produced at hadron colliders
我们引入了一个变量，用于测量强子对撞机产生的粒子对的质量，其中每个粒子衰变到一个粒子是直接观察到的，另一个粒子的存在只能从丢失的横动量推断。这个变量是密切相关的横向质量变量通常用于测量的$W$质量在强子对撞机，和横向质量一样，我们的变量提取质量在一个合理的模型独立的方式。在不考虑背景或测量误差的情况下，我们考虑我们的变量将如何在LHC的mSUGRA超对称模型中测量电子的质量。
1999-06-12 hep-ex hep-ph
Measuring Hidden Higgs and Strongly-Interacting Higgs Scenarios
希格斯耦合可以受到标准模型之外的物理学的影响。我们研究修改通过与一个隐藏的部门和特定的复合希格斯模型在LHC访问的相互作用。这两种情况都产生了一致的普遍或部分普遍的变化模式。此外，希格斯衰变到隐藏的部门可能会导致不可见的衰变模式，我们也利用。这种潜在修改的实验界限将测量观察到的希格斯玻色子与标准模型的一致性。
2010-09-16 hep-ex hep-ph
Coloured Scalar Mediated Nucleon Decays to Invisible Fermion
我们研究了色标量$\bar S_1= (\bar 3, 1, -2/3)$介导的核子衰变为不可见光费米子的过程，并与$S_1 = (\bar 3,1,1/3)$介导的结果进行了比较。在$\bar S_1= (\bar 3, 1, -2/3)$的情况下，类上夸克耦合到不可见的费米子，而在$S_1 = (\bar 3,1,1/3)$的情况下，类下夸克耦合到不可见的费米子。当不可见费米子的质量小于$m_p - m_K$时，质子（中子）可以衰变为$K$和不可见费米子，$\bar S_1$和$S_1$的质量在$\sim 10^{15}$ GeV范围内.核子衰变为π介子和不可见费米子可以发生在树能级上，但在$\bar S_1$的情况下，它们来自9维算符，因此与衰变为K介子相比被抑制了几个数量级。对于在$(937.8 \, {\rm MeV},\, 938.8 \, {\rm MeV})$范围内的不可见费米子质量，由$\bar S_1$引起的中子$n \toχγ$的衰变在回路水平上是可能的，而质子保持稳定。这种衰变的分支比是$\le 10^{-6}$，它不能解释中子衰变异常，但与Borexino实验边界一致。我们评论低能过程与类核子质量的$χ$在最终状态为$Λ\to χγ$和重强子衰变到不可见的。
2021-02-22 hep-ex hep-ph
Radiative production of invisible charginos in photon photon collision
如果在超对称模型中，最轻的电荷伴子与最轻的中性伴子几乎简并，那么前者可以与软π介子（或轻子-中微子对）一起衰变为中性伴子。电荷伴子和中性伴子质量的近简并性可以使其他衰变产物（π介子或轻子）几乎不可见。光子-光子对撞机提供了一种通过硬光子标签干净检测这种事件的可能性。
2002-05-10 hep-ph
Invisible Decays of the Supersymmetric Higgs and Dark Matter
我们讨论了轻sparticles的最轻的希格斯粒子的衰变在超对称模型与非普适的高尺度的高质量，专注于“看不见的”衰变成中性伴子。这些可能会对LHC发现最轻希格斯粒子的可能性产生重大影响。我们表明，由于这些衰变，存在区域的$M_2-μ$空间中的B.R.即使在对超粒子质量施加LEP约束之后，$(h \to γγ)$也变得危险地低，这意味着可能排除在$γγ$通道中发现它。我们发现，在参数空间中存在可接受的遗物密度和比率${B.R. (h \to γγ)_{SUSY} \over B.R. (h \to γγ)_{SM}}$低于0.6的区域，这意味着在$γγ$通道中的信号丢失。这些区域对应于$\tilde χ_1^+, \tilde χ_2^0$质量，其应该已经在Tevatron处可访问。此外，我们还发现，考虑残余密度，U（1）的Gaugino质量参数$M_1$的下限与$μ, \tan β$和$m_0$无关.
2002-06-28 hep-ph
Funnel annihilations of light dark matter and the invisible decay of the Higgs boson
半约束NMSSM（scNMSSM），或NMSSM与非普适希格斯质量，可以自然地预测一个轻的暗物质在当前的约束条件下，包括希格斯数据，sparticle质量的边界，暗物质搜索，μ子g-2等。在这项工作中，我们以scNMSSM的这种情况为例，研究的漏斗湮灭机制的轻暗物质（$1\!\thicksim\!62$ GeV）和不可见的希格斯衰变。在这种情况下，我们发现：（i）LSP $\tildeχ^0_1$可以有四种漏斗湮灭机制，它们是$h_2$、$Z$、$h_1$和$a_1$漏斗。(ii)对于具有合适残余密度的$h_1$和$a_1$漏斗，其$\tildeχ^0_1$质量小于12 GeV，不可见的Higgs衰变最多可以是$2\%$。(iii)对于具有合适残余密度的$h_2$和$Z$漏斗，不可见Higgs衰变最多分别为$0.4\%$和$1\%$左右。(iv)如果在HL-LHC中发现了不可见的希格斯衰变，那么光暗物质的四种漏斗湮灭机制可能都被排除在外，而$\tildeχ^0_1$是唯一的暗物质来源。四个基准点，一个为每个机制，提出了未来的检查与更新的实验结果。
2020-06-05 hep-ex 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
Using Energy Peaks to Measure New Particle Masses
我们在arXiv：1209.0772中讨论过，在强子对撞机上两体衰变产生的无质量粒子能量的实验室坐标系分布有一个峰值，其位置与对应母粒子的静止坐标系中子粒子（固定）能量的值相同。为了保持这个结果，我们假设母亲是非极化的，并且在实验室框架中具有通用的增强分布。在这项工作中，我们将讨论如何将这种观察应用于确定新粒子的质量，而不需要完全重建它们的衰变链或有关事件其余部分的信息。我们关注的是一个有质量粒子的两步级联衰变，其中有一个不可见粒子处于终态：C -> Bb -> Aab，其中C，B和A是新粒子，其中A是不可见的，a，b是可见粒子。结合能量分布的峰值的测量a和b的边缘在其不变的质量分布，我们证明，它在原则上是可能的，以确定单独的所有三个新粒子的质量，特别是，没有使用任何测量丢失的横向动量。此外，我们展示了如何使用的峰值在一个包容性的能量分布是一般受组合问题相比，其他质量测量策略。对于一些简化但有趣的场景，我们发现这些组合问题完全不存在。作为这种一般策略的一个例子，我们研究超对称模型，其中胶子衰变到一个看不见的最轻的中性伴子通过壳底夸克。考虑到占主导地位的背景下，我们展示了如何使用这种技术的底部夸克，胶子和（某些类的光谱）的中性伴子的质量可以确定。
2014-11-14 hep-ex hep-ph
Weighing Wimps with Kinks at Colliders: Invisible Particle Mass Measurements from Endpoints
我们认为端点技术的应用程序的问题，在强子对撞机产生的新粒子的质量测定，这些粒子衰变到一个不可见的粒子的未知质量和一个或多个可见的粒子的已知质量。我们也考虑这些类型的衰变对产生的粒子，并在每种情况下考虑的情况下，有和没有初始状态辐射。我们证明，在大多数（但不是所有）情况下，一个适当的横向质量观察的端点，被认为是一个未知的不可见粒子的质量的函数，有一个扭结在真实值的不可见粒子的质量。扭结的坐标产生了衰变粒子和不可见粒子的质量。我们讨论了在LHC实施这种方法的前景。
2007-11-24 hep-ph
Invisible Higgs Decay in a Supersymmetric Inverse Seesaw Model with Light Sneutrino Dark Matter
在约束最小超对称标准模型（cMSSM）的框架内，通过MSSM单对扇区来解释中微子质量的非零性，最轻的超对称粒子（LSP）可以是质量小至50 GeV的混合中微子，满足所有现有的约束条件，从而有资格成为轻暗物质候选者.我们研究了在这个模型中最轻的中性希格斯玻色子衰变成一对超中微子LSP的可能性，从而在LHC上产生新的能量丢失信号。我们进行了两个参数的全球分析的大型强子对撞机希格斯数据迄今为止，以确定最佳的不可见的希格斯分支分数在这种情况下，并获得一个$2σ(1σ)$上限为0.23（0.12）。之后进行了详细的基于切割的分析，证明了我们提出的信号在大型强子对撞机的背景下的可行性。
2013-11-01 hep-ex 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
Neutral Hadrons Disappearing into the Darkness
我们在一个代表性的暗区模型中研究了中性强子的不可见衰变。介子$K_L$和$B^0$衰变到暗区，其分支率可以达到目前的实验极限。中子衰变的速率要么可以解释中子寿命之谜（尽管只有在参数选择极端和质量微调值的情况下），要么刚好超过其不可见衰变的当前极限（$τ_N^{\rm inv} \ge 10^{29}$年）（如果运动学允许的话）。普通物质的这些不可见的衰变为我们提供了一个新的、充满希望的窗口，让我们可以探索新的物理学。
2018-08-27 hep-ex hep-ph
Effective Aligned 2HDM with a DFSZ-like invisible axion
我们讨论的可能性，有一个非最小的标量部门在弱尺度内不可见的轴子模型的框架。为了构建我们的讨论，我们考虑Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky不可见轴子模型的扩展，在Peccei-Quinn对称下有两个额外的Higgs双重态。由于标量场之间的混合效应，在理论的某些退耦极限下，在弱标度下可以得到一个富标量扇区。特别是，这个框架提供了一个紫外线完成的所谓的对齐的两个希格斯偶极子模型，并解决了强CP问题。本文还讨论了轴子的性质和活动中微子质量的微小性。
2014-08-26 hep-ph
Transverse Observables and Mass Determination at Hadron Colliders
我考虑粒子在强子对撞机上的两体衰变为一个可见粒子和一个不可见粒子，推广了$W \to e ν$，其中衰变粒子和不可见衰变粒子的质量{ \em a priori}是未知的。我证明了横向质量，当最大化可能的运动配置，可以用来确定这两个未知的群众。我认为，证明可以推广到涵盖的情况下，如衰变对产生的超伙伴的最轻，稳定的超伙伴在大型强子对撞机。
2008-02-26 hep-ex hep-ph physics.data-an
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
Searching in 2-Dimensional Mass Space for Final States with 2 Invisible Particles
提出了一种用两个不可见粒子搜索末态质量未知粒子的方法。寻找具有缺失能量的最终状态是一项具有挑战性的任务，通常在缺失能量相关分布的尾部执行。所提出的搜索方法是基于两个不可见粒子的最终状态的2维质量重建。因此，碰撞搜索是可能的，允许更强的信号与背景区分。BSM理论的参数可以从质量分布中提取，这是了解其真实本质的宝贵一步。该方法的原理证明是基于现有的双轻子末态的SM顶对。许多有趣的拓扑结构，包括暗物质候选者或重顶伙伴，都可以在大型强子对撞机上以这种方式进行搜索。
2020-09-21 hep-ph
Visible Effects of Invisible Hidden Valley Radiation
假设在暗谷中有一个新的规范群，以及一种新的辐射，我们能通过它对反冲的可见粒子的运动学分布的影响来观察它吗？具体来说，在一个隐藏的扇区里，对撞机的辐射特征是什么？我们使用一个通用的SU（N）-类隐谷模型来解决这些问题，我们在Pythia中实现了这个模型。我们发现，在这两个e+e-和LHC的情况下，可见粒子的运动学分布可以显着的谷辐射的影响。如果没有对这种效应的正确理解，推断出的“传播者”和不可见粒子的质量可能会大大偏离。
2010-09-02 hep-ph
A Review of the Mass Measurement Techniques proposed for the Large Hadron Collider
我们回顾了已经提出的方法，用于测量新粒子的质量在大型强子对撞机特别注意的运动学技术，适用于提取质量信息时，不可见粒子的预期。
2010-08-31 hep-ex hep-ph
Missing energy signature from invisible decays of dark photons at the CERN SPS
暗光子（$A'$）通过与来自电子散射离开核的韧致辐射光子混合而产生，可伴随着占主导地位的不可见$A'$衰变成暗扇区粒子。在这项工作中，我们讨论了这个过程中丢失的能量签名的实验NA 64旨在寻找$A'\to invisible$衰变与高能电子束在欧洲核子研究中心SPS。我们展示了可用于区分$A'\to invisible$信号与背景的变量的独特分布。详细模拟的探测器响应的事件与$A'$发射的结果。估计信号事件选择的效率。它是用来评估实验的灵敏度，并表明，它允许探测混合强度$10^{-6}\lesssim ε\lesssim 10^{-2}$和质量高达$M_{A'} \lesssim 1$ GeV的仍未探索的领域。所得结果与其他计算结果进行了比较。在信号观测的情况下，参数$M_{A'}$和$ε$通过使用丢失的能量谱形状的提取的可能性进行了讨论。作为一个例子，我们认为$A'$与质量16.7 MeV和混合$ε\lesssim 10^{-3}$，这可以解释最近观察到的事件过量的核跃迁的一个激发态的$^8$ Be。我们表明，如果这样的$A'$存在其不可见的衰减可以观察到在NA64在一个月内运行，而在几个月内积累的数据也将允许确定的$ε$和$M_{A'}$参数。
2016-10-12 hep-ex 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
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
Constrained $\sqrt{\hat{S}_{min}}$ and reconstructing with semi-invisible production at hadron colliders
质量变量\sqrt{\hat{S}_{min}}及其变体通过最小化部分子水平质心能量来构建，这与所有包含的测量一致。它们被提出具有以完全独立于模型的方式测量新物理的质量尺度的能力。在这项工作中，我们放宽了标准，通过假设新的物理事件的部分信息的可用性，从而进一步限制这个质量变量。从两个不同的类的生产拓扑结构，即鹿角和非鹿角，我们证明了这些变量的有用性，以约束未知的群众。这个讨论是用不同的例子来说明的，从标准模型希格斯生产和超越标准模型共振生产导致半不可见的生产。我们还利用这些约束条件来重建半不可见事件与不可见粒子的动量，从而改善测量，揭示新的物理性质。
2015-03-30 hep-ph
Decoding the $B \to K νν$ excess at Belle II: kinematics, operators, and masses
针对Belle II实验测得的$B^+ \to K^+ νν$分支比超出现象，开展多新物理场景似然分析，发现0.6GeV矢量流三体衰变最受青睐，BaBar数据可进一步区分场景。
2024-07-10 hep-ex 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
Measuring the Higgs boson mass with transverse mass variables
我们提供了一个比较研究的希格斯玻色子玻色子的质量测量的基础上的两种方法的双轻子衰变的W玻色子产生的希格斯玻色子玻色子衰变，一个使用的运动学变量M_T^真实和其他使用的M_T2辅助壳重建的不可见中微子动量。我们发现这两种方法对于LHC上SM希格斯玻色子玻色子的两种主要产生机制，即胶子-胶子融合和弱矢量玻色子融合，都能以相似的精度确定希格斯玻色子玻色子的质量。我们还注意到，在M_T2切割下，胶子-胶子融合的Higgs信号分布变得更窄，而相应的背景分布变得更平坦，这表明通过适当的M_T2切割可以降低质量测量的系统不确定性。
2011-01-07 hep-ex hep-ph
Singularities in the single lepton energy spectrum for precise measuring mass and spin of Dark Matter particles at the e^+e^- Linear Collider
我们考虑的模型中，暗物质粒子$D$的稳定性是由新的量子数，称为D-宇称在这里的守恒。我们的模型还包含带电的$D$ -奇数粒子$D^\pm$。本文提出了通过研究过程$\epe\to D^+D^-\to DDW^+W^-$中单个轻子（$e$或$μ$）的能量分布来精确测量$D$ -粒子的质量和自旋的方法，该过程的可观测态为{ \it dijet + lepon}（$μ$或$e$）+ { \it nothing}.为了精确地确定$D$和$D^\pm$的质量，测量轻子能量分布中的奇点（上边缘和扭结或峰）就足够了。在此之后，即使粗略测量相应的横截面也允许确定$D$颗粒的自旋。这种方法没有通过双射流能量分布的边缘测量质量的已知方法的困难，代表$W$，该方法在测量单个射流的能量时不准确。
2012-11-11 hep-ex hep-ph
FCNC charmed-hadron decays with invisible singlet particles in light of recent data
本文利用Belle和BESIII对粲强子丢失能量衰变的最新上限，研究不可见单态玻色子或惰性中微子介导的c→u跃迁，揭示数据互补性并预测其他粲强子衰变模式可作为新物理的进一步探针。
2023-12-01 hep-ex hep-ph
Reconstructing masses for semi-invisibly decaying particles pair-produced at lepton colliders
本文提出一组洛伦兹不变运动学变量及解析公式，用于重建轻子对撞机上成对产生的半不可见衰变粒子的质量，能显著提高新物理搜索的统计显著性并改善W玻色子质量测量精度。
2023-09-12 hep-ex hep-ph
Measuring Slepton Masses and Mixings at the LHC
味道物理学可以帮助我们理解标准模型之外的理论。在超对称性的背景下，如果我们能测量slepton和squarks的质量和混合，我们可能会了解一些关于超对称性和超对称性破缺。本文考虑一个规范-引力混合超对称模型，其中观测到的标准模型轻子的质量和混合都用U（1）× U（1）味对称来解释。在超对称扇区，带电的slepton有相当大的味道混合，最轻的是亚稳态的。因此，超对称事件的特征不是能量缺失，而是重亚稳带电粒子。因此，许多超对称事件是完全可以重建的，我们可以通过处理长的超对称衰变链来重建大多数带电的slepton。我们获得了有希望的结果的质量和混合，并得出结论，给定一个有利的模型，在大型强子对撞机的精确测量可能有助于阐明不仅在新的物理，而且在标准模型的味道参数。
2009-12-21 hep-ex hep-ph
Invisible Higgs decay from dark matter freeze-in at stronger coupling
本文研究更强耦合下冻结产生机制中希格斯玻色子衰变为暗物质，发现该机制可产生分支比10%及以下的不可见衰变，同时生成正确的暗物质丰度，并指出在LHC和FCC上观测轻的非热暗物质具有良好前景。
2024-10-30 hep-ph hep-th
Timing information at HL-LHC: Complete determination of masses of Dark Matter and Long lived particle
在强子对撞机的运动学中，一个长期存在的问题是确定不可见粒子的质量。这个问题对于暗物质的信号尤其重要，暗物质将成为未来对撞机实验的突出目标之一。在本文中，我们表明，额外的信息，从精确的定时测量，这将是在计划中的高阈值运行的LHC（HL-LHC），将阴影的运动学研究的新的光。作为一个具体的例子，我们重点研究了长寿命粒子对（$LLP_{1,2}$）的信号，分别离开位移顶点的可见（$V_{1,2}$）和不可见（$I_{1,2}$）的最终状态，$pp \to LLP_1+LLP_2 \to (V_1+I_1)+(V_2+I_2)$。我们明确地表明，这个系统是完全可解的定时信息。
2019-09-05 hep-ph
Measuring the masses of a pair of semi-invisibly decaying particles in central exclusive production with forward proton tagging
我们讨论了如何新的物理粒子的质量涉及到一对短衰变链导致两个不可见的粒子，例如slepton对生产，随后衰变成两个轻子和两个neutralinos，可以测量在中心排他生产（CEP）与前向质子标记。我们展示了如何在CEP现有的质量测量策略可以通过充分利用质量壳约束，并证明，大约30个信号事件，可以测量的质量的slepton和neutralino的几个GeV的精度。
2011-10-19 hep-ph
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
Reconstructing particle masses in events with displaced vertices
我们提出了一个简单的方法来提取粒子质量给定一个位移顶点签名事件拓扑结构中，两个长寿的母粒子衰变为可见粒子和一个看不见的女儿。母粒子可能是带电的，也可能是中性的，而中性的子粒子可能对应于不同模型中的暗物质粒子。该方法允许通过使用壳条件和能量-动量守恒来提取父和子质量，除了父的位移衰变位置之外，这允许在逐事件的基础上完全求解运动学方程。我们通过包括探测器效应的模拟来证明该方法的有效性。如果在大型强子对撞机（LHC）的发现搜索中看到位移事件，则可以应用这种技术。
2018-03-21 hep-ex hep-ph
Temporal quark and gluon propagators: measuring the quasiparticle masses
我们计算了猝灭QCD中的库仑规范时间夸克和胶子传播子。从时间夸克和胶子传播子出发，用最大熵方法确定了色散关系和准粒子质量。
2001-10-15 hep-lat hep-ph
