Distinguishing Among Models of Strong W_L W_L Scattering at the LHC
通过对W_L W_L散射信号的多通道分析,研究了LHC区分强相互作用电弱对称破缺扇区的能力。
1996-10-16 hep-ph
Distinguishing charged Higgs bosons from different representations at the LHC
通过一个或多个希格斯场以更高的表示扩展标准模型(SM)标量扇区在光谱中带来一个或多个带电的希格斯玻色子玻色子。其中一些具有适当超荷的规范表示可以产生双荷希格斯玻色子,并且可以很容易地与现有的仅带单荷希格斯玻色子的模型区分开来。在本研究中,我们着重于区分单电荷希格斯玻色子玻色子与不同的表示,即双重和三重态的$SU(2)_L$规范群。我们考虑了SM的超对称扩展,其中规范单重态和$SU(2)_L$三重态以$Y=0$作为基准方案,由于$Z_3$对称超势的光赝标的存在,可能具有丰富的唯象。一个详细的对撞机模拟考虑所有的SM背景进行了分类的最终状态,这是有利于带电希格斯玻色子从一个特定的表示比其他人。我们表明,这种不同的表示可以通过在大型强子对撞机上观察单电荷希格斯玻色子现象来探测和区分,该对撞机具有积分亮度的$\sim 50$ fb $^{-1}$内的14 TeV质心能量。
2017-10-12 hep-ex hep-ph
Distinguishing between SUSY and Littlest Higgs Model using trileptons at the LHC
具有T宇称的最小希格斯模型和具有R宇称的最小超对称标准模型在对撞机实验中都给出了类似的特征,但大量的能量丢失取决于最轻的T奇/R奇粒子的质量。在这次演讲中,我将讨论在强子对撞机上区分两种模型的可能性,在强子安静信号中,R-奇粒子的质量与T-奇粒子的质量相同。
2009-10-05 hep-ph
Distinguishing Kaluza-Klein Resonances From a $Z'$ in Drell-Yan Processes at the LHC
我们探讨的能力的LHC区分卡鲁扎-克莱因(KK)激发的Drell-Yan碰撞从一个普通的$Z'$在LHC的情况下,额外的维度与费米子本地化的orbifold不动点的生产。特别是,我们证明了这种能力是依赖于质量的KK状态,以及是否夸克和轻子位于相同的固定点。
2001-09-20 hep-ph
Distinguishing Di-jet Resonances at the LHC
预计在14 TeV的LHC中可能会发现双喷射共振,我们提出了两种不同的策略来揭示这种粒子的性质,特别是辨别它是否是夸克-反夸克(qqbar),夸克-胶子(qg)或胶子-胶子(gg)共振。第一种方法依赖于颜色判别变量,其可以在LHC处根据对di-jet信号截面、共振质量和共振宽度的测量来计算。包括估计的统计不确定性和实验分辨率,我们表明,qg激发夸克共振可以有效地区分从qqbar色子或gg色八重标量使用颜色判别变量在LHC-14。第二种策略是基于对双射流通道中两个领先射流的能量分布的研究。包括统计不确定性的信号和QCD背景,我们表明,可以区分,在一个模型独立的方式,之间的gg,qg,和qqbar共振;系统的不确定性的评估,在测量的射流能量分布将需要一个详细的检测器研究,一旦足够的14 TeV的双喷气数据在手。
2015-02-01 hep-ex hep-ph
Probing and Distinguishing Representations at the LHC
大型强子对撞机(LHC)的发现揭示了自发对称性破缺机制在规范理论(如标准模型)中至少由一个希格斯偶线实现。然而,不能排除其他标量玻色子的可能存在。我们分析签名扩展的SM,其特征在于一个额外的表示标量,鉴于最近和以前的希格斯数据。我们表明,这样的陈述可以探测和区分,主要是与多轻子的最终状态,在LHC相对较低的光度。
2018-09-03 hep-ph
Distinguishing Flavor Non-universal Colorons from Z' Bosons at the LHC
电中性的大质量色单重态和色八重态矢量玻色子,通常在超越标准模型理论中被预测,有可能在LHC中被发现为双射共振。具有疏光耦合的色单重态共振与色八重态共振的区别还需要进一步的研究。在以前的工作中,我们介绍了一种方法,用于区分两种共振时,他们的耦合是风味的普遍性,使用测量的dijet共振质量,总衰减宽度和生产横截面。在这里,我们描述了该方法的扩展,以涵盖更一般的情况下,其中的矢量共振可能有味道的非通用耦合;基本上,我们将测量的重味衰减的共振到该方法。我们提出了我们的分析在一个模型独立的方式与质量2.5-6.0 TeV的双喷射共振在LHC与$\sqrt{s}=14$ TeV和积分亮度30,100,300和1000 ${\rm fb}^{-1}$,并表明,重味衰变的测量应该允许矢量玻色子的确凿的鉴定。注意,我们的方法甚至对于具有非标准不可见衰变的Z'玻色子也是普遍适用的。我们包括一个附录的结果,各种共振耦合和质量,以说明如何以及每个观察必须测量区分色子从Z'玻色子。
2015-02-17 hep-ex hep-ph
Distinguishing between MSSM and NMSSM by combined LHC and ILC analyses
我们表明,LHC和e^+ e^-国际直线对撞机(ILC)之间的相互作用与sqrt{s}=500 GeV可能是至关重要的最小和次最小超对称标准模型之间的区别。我们提出了一个NMSSM方案,不能区分从MSSM的截面和质量测量,如果只有轻的中性伴子和最轻的电荷伴子是运动学上可访问的,即使其中的中性伴子有一个显着的singlino组件。从ILC分析和他们在LHC的观测中对较重的中性伴子的质量预测导致在LHC/ILC分析中对中性伴子混合特征和潜在的超对称模型的识别。在我们的数值例子中,我们包括质量测量的误差,并使用超对称参数确定的标准方法。
2005-06-23 hep-ph
Distinguishing the Littlest Higgs model with T-parity from supersymmetry at the LHC using trileptons
我们分析了在大型强子对撞机上T-宇称守恒的最小希格斯模型和R-宇称守恒的超对称性中强子安静的三轻子签名。我们确定的参数空间的区域,这些信号可以揭示这些新的物理模型以上的标准模型背景的存在,并区分它们彼此,即使在一个情况下,当最小希格斯模型的质谱类似于超对称模式。
2007-12-06 hep-ph
Distinguishing Little-Higgs Product and Simple Group models at the LHC and ILC
我们提出了一种方法来区分小希格斯模型的两个基本变体,产品组和简单组模型,在下一代的对撞机。它依赖于小希格斯模型中存在的轻赝标量粒子(赝轴子)与Z和希格斯玻色子的特殊耦合,这只存在于简单群模型中。我们讨论了对撞机现象的伪轴子在LHC,在那里的共振生产和衰变的希格斯粒子或伪轴子诱导的耦合的存在下,可以观察到大部分的参数空间。所有允许的参数范围,包括在LHC中可观测性有限的区域,都由未来的ILC覆盖,其中双标量产生将是寻找的黄金通道。
2006-09-12 hep-ph
Distinguishing among dark matter annihilation channels with neutrino telescopes
我们研究了利用中微子流区分暗物质湮灭通道的前景,这些通道来自于在太阳内部湮灭的引力捕获的暗物质粒子。我们表明,即使考虑到能量重建的实验误差,所包含的μ子轨道的光谱可以用来区分中微子终态的规范玻色子/带电轻子终态,并确定其相应的分支比。我们还讨论了太阳内部的$ν_τ$再生效应作为一种新的方法来区分末态中微子的味道。这种效应在μ子光谱中得到证实,对于质量超过300 GeV的暗物质来说,这种效应变得很重要。区分初级中微子和它们的味道可以使用来自与IceCube/DeepCore阵列具有相同能力和有效体积的探测器的多年数据来实现。
2012-07-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark matter searches at LHCb
在对暗物质性质的广泛理解和对对撞机的研究中,LHCb实验对低质量暗物质候选者具有独特的敏感性。这些会议记录介绍了LHCb实验在暗物质搜索方面的最新结果和前景,这些实验达到了世界领先的灵敏度。
2021-10-30 hep-ex hep-ph
Distinguishing two dark matter component particles at $e^+e^-$ colliders
在这项工作中,我们证明了一个扭曲的双峰像丢失的能量($\slashed{E}$)或丢失的横向动量($\slashed{E}_T$)或丢失的质量($\slashed{M}$)分布在$e^+e^-$对撞机可能暗示对存在的多体暗扇区。我们说明的现象,使用两个组件的暗物质(DM)模型,涉及一个惰性的标量双峰下的$\mathcal{Z}_2$对称性稳定提供一个标量DM,一个矢量,如费米子双峰和右手费米子单线态下的不同的$\mathcal{Z}^{'}_2$提供一个费米子DM稳定。我们指出的区域的参数空间中的重带电粒子的生产和随后的衰减DM产量双峰行为后,满足DM约束的$\slashed{E}$频谱。重要的是,我们说明了为什么以及如何$\slashed{E}$作为一个更好的变量比$\slashed{E}_T$在区分两个组件DM框架,因此如何国际直线对撞机(ILC)比正在进行的大型强子对撞机(LHC)。通过对标准模型(SM)背景贡献的详细分析,提出了一套识别和分离$\slashed{E}$谱中第二峰的标准。
2022-12-06 hep-ex hep-ph
Dark matter searches at the LHC
我们提出了一个总结的暗物质的搜索在大型强子对撞机的ATLAS和CMS实验的当前状态。对于简化参数空间中的各种假设,LHC排除是对直接检测结果的补充。介绍了寻找暗物质的单目标分析和寻找暗物质介质的各种分析。
2017-09-07 hep-ex hep-ph
Review of LHC Dark Matter Searches
这篇评论讨论了在LHC上寻找暗物质的实验和理论方面。概述了各种实验搜索渠道,其次是不同的理论方法预测暗物质信号的总结。特别强调的是LHC暗物质搜索和其他类型的暗物质实验之间的相互作用,以及不同类型的LHC搜索。
2017-03-06 hep-ex hep-ph
Dark matter at the LHC
我简要地讨论了最近的理论进展,在LHC单X信号的描述。
2015-05-25 hep-ex hep-ph
Distinguishing Leptoquarks at the LHC/FCC
在这篇文章中,我们处理如何区分不同的\LQs在LHC/FCC的签名,如果他们都在类似的质量和耦合范围内,可以在现在和未来的对撞机产生。我们发现,硬散射截面和角分布可以用来区分标量和矢量轻夸克。另一方面,末态拓扑和喷流电荷的确定可以将具有相同自旋的\LQs甚至从相同的$SU(2)_L$多重态中分离出来。我们进行了PYTHIA 8为基础的分析,考虑到所有占主导地位的标准模型(SM)的背景下,在LHC/FCC的质量中心能量为14,27和100 TeV的标量($S_1$)和矢量($\widetilde{U}_{1μ}$)轻夸克。我们看到,确认14 TeV标量轻夸克的证据需要1000 fb $^{-1}$的积分亮度,而矢量轻夸克可以用非常早期的数据探测。但是,在100 TeV,1000 fb的积分亮度的$^{-1}$,可以很容易地探测到质量为3.5 TeV的标量轻夸克和质量大于5 TeV的矢量轻夸克。
2021-08-26 hep-ph
Distinguishing Various Models of the 125 GeV Boson in Vector Boson Fusion
在LHC中,通过双光子的衰变模式和其他一些模式,一种大约125 GeV的新粒子的暗示可能指向相当多的可能性。虽然在大型强子对撞机中,标准模型和其他一些扩展的希格斯玻色子的主要产生机制是通过胶子融合过程,但另一种矢量玻色子融合对规范-希格斯耦合的电弱对称性破缺更敏感,因此可以用来探测标准模型之外的模型。在这项工作中,使用众所周知的dijet标记技术,挑选出的矢量玻色子融合机制,我们调查它的能力,以区分一些模型,已建议给一个增强的包容性的双光子产生率,包括标准模型希格斯玻色子,疏费米希格斯玻色子,兰德尔Sundrum radion,惰性希格斯双重模型,两个希格斯双重模型,和MSSM。矢量玻色子融合中的速率可以提供更多的底层模型信息,以帮助区分模型。
2012-10-15 hep-ex hep-ph
New sensitivity of LHC measurements to Composite Dark Matter Models
我们提出了LHC微分截面测量的灵敏度,所谓的“隐形暗物质“的情况下发生在SU(N)的暗规范组,其中成分下的标准模型和N=2或4充电。低能理论包含可以在LHC产生的介子,以及不能产生的标量重子暗物质(DM)候选者。我们评估了LHC测量对暗介子质量的影响。使用现有的晶格结果,我们然后连接的大型强子对撞机探索DM现象学,特别是考虑到直接检测实验。我们表明,目前的大型强子对撞机的测量约束DM群众在该地区的10 TeV。我们讨论了在LHC上进一步探索这些模型的潜在途径。
2022-01-19 hep-ex hep-ph
Distinguishing SUSY scenarios using τpolarisation and \tildeχ^0_1 Dark Matter
我们首先讨论了一种利用$τ$的单叉强子衰变测量ILC上$τ$极化的方法。然后,我们在这方面的贡献如何$\tilde τ$部门的研究,特别是使用衰减$τ$偏振可以提供一个很好的处理区分mSUGRA和SUSY-大胃肠道的情况下,这两个可以引起适当的暗物质。
2007-10-03 hep-ph
Inelastic Dark Matter at the LHC Lifetime Frontier: ATLAS, CMS, LHCb, CODEX-b, FASER, and MATHUSLA
在束流收集器、固定靶和对撞机实验中,人们已经广泛地寻找来自光的衰变的可见信号--长寿命的隐藏扇形粒子。如果这样的隐藏扇区通过比$\sim 10$ GeV重的介质耦合到标准模型,那么它们在低能加速器中的产生就会受到运动学上的抑制,从而留下大量可行的参数空间。我们在非弹性暗物质模型中研究了这种情况,这些模型在各种现有和拟议的LHC实验中产生了可见信号,如ATLAS,CMS,LHCb,CODEX-b,FASER和MATHUSLA。这些实验可以利用大型强子对撞机的大质心能量,从宇宙学激发的$\sim 1-100$ GeV质量范围内的暗光子衰变中产生GeV尺度的暗物质。我们还提供了一个详细的计算辐射暗物质-核子/电子弹性散射截面,这是相关的估计率在直接检测实验。
2018-10-03 hep-ex hep-ph
Unitarity bounds on scalar dark matter effective interactions at LHC
研究了标量暗物质有效理论中么正性束缚与8TeV LHC的相容性。在几个有效相互作用的信号,单射流与丢失的能量事件进行了研究。我们发现,至少,如果暗物质的质量约为800 GeV或更大,违反幺正性事件的贡献是不可忽略的。计算了14TeV LHC中的么正性条件。
2015-01-24 hep-ex hep-ph
FIMP Dark Matter at the LHC
本文综述了弱相互作用大质量粒子(FIMP)作为暗物质候选者,指出其宇宙历史预示长寿命媒介粒子,并强调LHC与低能实验在搜寻中的互补作用。
2023-12-20 hep-ex hep-ph
Distinguishing Neutrino Mass Hierarchies using Dark Matter Annihilation Signals at IceCube
我们探讨了在中微子望远镜上通过暗物质湮灭产生的中微子信号来区分中微子质量等级的可能性。我们考虑一个简单的扩展的标准模型的中微子质量和混合角得到通过第二类跷跷板机制作为一个明确的例子。我们表明,未来的扩展IceCube中微子望远镜可能会检测到银河系中心和太阳内部DM湮灭的中微子信号,并区分正常和倒置的质量层次,在这个模型中。
2015-11-03 hep-ph
$Z$-boson decays into an invisible dark photon at the LHC, HL-LHC and future lepton colliders
研究了高能碰撞中$Z$矢量玻色子衰变为光子和无质量暗光子的过程。光子可以被用作事件的触发器,而暗光子被间接地检测为事件终态中的丢失动量。我们研究了在LHC、HL-LHC和未来的轻子对撞机上寻找这种暗光子的可能性,并比较了各自的灵敏度。正如预期的那样,最好的结果是在$Z$质量,FCC-ee和CEPC运行的轻子对撞机,最终灵敏度为$O(10^{-11})$阶的分支比。我们还讨论了如何利用轻子碰撞事件的光子角分布来区分暗光子和赝标量态(如轴子)。
2020-06-29 hep-ex hep-ph
On the Validity of the EFT for Dark Matter Searches at the LHC
我们回顾了使用有效场论方法在LHC研究暗物质的局限性。由于高能量范围,低能量描述会崩溃,并可能导致错误的结果。建议使用简化模型。
2014-09-23 hep-ex hep-ph
Search for dark matter particle production at the LHC
本文回顾暗物质产生模型,概述LHC上搜寻暗物质产生过程的实验,并展望未来探测机遇。
2024-09-28 hep-ex 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
Distinguishing Dirac/Majorana Sterile Neutrinos at the LHC
我们研究了在LHC上产生的$W^\pm \to e^\pm e^\pm μ^\mp ν$和$μ^\pm μ^\pm e^\mp ν$的纯轻子衰变,它们是由质量低于中间态$M_W$的无菌中微子引起的。由于末态中微子逃脱了检测,我们无法判断这个过程是否违反轻子数,轻子数表明中间无菌中微子的马约拉纳特征。我们的研究表明,当与电子和μ子的无菌中微子混合足够不同时,人们仍然可以通过简单地计算和比较上述衰变率来区分这种中间中微子的狄拉克和马约拉纳特征。在进行对撞机模拟和统计分析后,我们发现,在$14~\text{TeV}$大型强子对撞机与$3000~\text{fb}^{-1}$的综合光度,两个基准方案$m_N$ = 20 GeV和50 GeV,至少一个$3σ$排除狄拉克的情况下,可以实现轻微的差异,如$|U_{Ne}|^2 < 0.7~ |U_{Nμ}|^2$或$|U_{Nμ}|^2 < 0.7~ |U_{N e}|^2$,只要$|U_{Ne}|^2$,$|U_{Nμ}|^2$都高于$\sim 2\times 10^{-6}$。
2016-06-24 hep-ph
Unitarity Bounds on Dark Matter Effective Interactions at LHC
研究了LHC单喷流过程中的微扰么正性边界。暗物质的产生可用低能有效理论描述。如果违反幺正性条件,则对暗物质信号的分析不被验证。它表明,目前的大型强子对撞机分析的有效理论崩溃,至少,当暗物质是轻于O(100)GeV。对$\sqrt{s}$ = 14 TeV的未来前景进行了讨论。结果与高能尺度下的物理无关。
2014-06-23 hep-ex hep-ph
Dark sector shining through 750 GeV dark Higgs boson at the LHC
我们考虑一个暗扇区与$SU(3)_C \times U(1)_Y \times U(1)_X$和三个家庭的暗费米子是手征暗$U(1)_X$规范对称,而标量暗物质$X$是SM单线态。$U(1)_X$暗对称性被暗Higgs场$\langle Φ\rangle$的非零VEV自发破缺,产生大量的暗费米子和暗光子$Z^\prime$ .由此产生的暗希格斯玻色子$ϕ$可以在大型强子对撞机上通过暗夸克环(涉及3代)产生,并将通过带电的暗费米子环衰变为一对光子。它的衰变宽度很容易达到$\sim 45$ GeV,因为它可能衰变为一对暗光子,这不受当前LHC搜索$pp \rightarrow ϕ\rightarrow Z^\prime Z^\prime$和随后的$Z^\prime$衰变为SM费米子对的强烈约束。标量DM可以在不与直接探测边界冲突或不可见的$ϕ$衰减为DM对的情况下获得热残留密度。
2016-05-20 hep-ex hep-ph
Dark matter at the LHC: EFTs and gauge invariance
暗物质相互作用的有效场论(EFT)公式已被证明是量化暗物质上LHC边界的一种方便和流行的方法。然而,考虑的一些不可重正化的EFT算子不尊重标准模型的规范对称性。我们仔细讨论了在什么情况下会出现这种算子,并概述了其解释和应用中的潜在问题。
2015-03-26 hep-ex hep-ph
Single-top final states as a probe of top-flavoured dark matter models at the LHC
模型结合风味暗物质提供了一个优雅的解决方案,暗物质的问题,回避了严格的大型强子对撞机和直接方向的限制,对简单的WIMP模型。在Dark Minimal Flavour Violation中,一个简单的香味暗物质框架与新的香味违规来源,来自热冻结的约束,直接检测实验和香味物理为这些模型创建了定义良好的基准场景。我们研究了LHC的四个这样的场景的现象学,专注于一个顶夸克产生的最终状态,伴随着没有喷流,一个喷流从轻夸克的碎片或$b$标记的喷流。对于每个这些签名,我们开发了一个现实的LHC分析,我们表明,所提出的分析将增加参数空间覆盖的四个基准,现有的风味保存LHC分析相比。最后,我们显示了预计发现潜力的考虑签名的完整的LHC统计在14 TeV,并为高亮度LHC。
2021-01-30 hep-ex hep-ph
Dark matter pair production in the MSSM and in simplified dark matter models at the LHC
我们在简化的暗物质模型和MSSM中研究了LHC中产生暗物质对的对撞机现象。在大空间的暗物质模型中,我们专注于两个特定的模型,其中一个费米子暗物质候选人通过交换的矢量介质中的s-通道或彩色标量介质中的t-通道与标准模型相互作用。我们发现,简化的模型是能够再现MSSM的预测在一定程度上在简化的超对称的情况下,但缺乏的复杂性,以描述完整的理论在整个超对称参数空间。
2019-05-21 hep-ex hep-ph
Jet Substructure Analysis for Distinguishing Left- and Right-Handed Couplings of Heavy Neutrino in $W'$ Decay at the HL-LHC
本研究利用喷注子结构技术,通过LSF、LMD及角变量组合的BDT分数,在HL-LHC的$W'$衰变中区分重中微子的左手性与右手性耦合,实现约2-3$\sigma$的排除显著性。
2025-03-26 hep-ex hep-ph
Measuring the Dark Force at the LHC
最近有人提出一种长程"暗力“来调解暗物质(DM)的湮灭。如果DM粒子在大型强子对撞机(LHC)中大量产生,那么亮暗力介质也将通过辐射产生。我们展示了如何以及如何精确地利用这一事实来测量暗力的耦合常数。光介质的质量是从它衰变到的“轻子喷流”测量的。此外,使用MT2技术测定DM颗粒的质量。了解这些量对于计算DM遗迹密度至关重要。
2009-08-01 hep-ex hep-ph
Looking through the Pseudo-Scalar Portal into Dark Matter: Novel Mono-Higgs and Mono-$Z$ Signatures at LHC
单$X$签名是一个强大的对撞机探测暗物质的性质。我们发现,单希格斯和单$Z$可能是关键的签名之间的赝标量门户的相互作用暗物质和SM。我们证明了这一点,使用一个简单的重正化版本的门户网站,与两个希格斯双模型作为电弱对称性破缺部门。在这种情况下,单$Z$和单Higgs签名是共振型的,这构成了LHC中一种新型的暗物质签名。
2015-09-03 hep-ex hep-ph
Prospects on searches for baryonic Dark Matter produced in $b$-hadron decays at LHCb
最近提出了一个可以同时解释宇宙中暗物质遗迹密度和物质-反物质不平衡的模型。该模型需要$b$ -强子分支分数在每千分之一的水平暗物质。$b$ -强子衰变为暗扇形重子$ψ_{\rm{DS}}$,其质量在$940$ MeV/c $^{2} \leq m(ψ_{\rm{DS}}) \leq 4430$ MeV/c $^{2}$区域.在本文中,我们讨论了LHCb实验的灵敏度,以寻找这种黑暗的重子,涵盖不同类型的拓扑结构,并给出了对LHC的1993年和4,以及拟议的第二阶段升级的前景。我们表明,LHCb实验可以覆盖整个质量范围的假设的暗重子。
2021-11-03 hep-ex hep-ph
Light Dark Matter Annihilation and Scattering in LHC Detectors
我们系统地研究了轻标量和赝标量暗物质候选者模型及其在LHC上的潜在信号。首先,我们推导出具有标准模型希格斯介质和具有新的弱尺度介质的模型的宇宙学边界。接下来,我们研究了间接和直接检测过程拓扑结构的两个过程,现在发生在LHC检测器内部。我们发现,LHC可以观察到非常轻的暗物质在一个巨大的质量范围内,如果它是在介质衰变,然后散射与探测器材料产生喷流在核反冲。
2021-01-22 hep-ex hep-ph
Dark Matter: Connecting LHC searches to direct detection
在这些会议记录中,我们回顾了大型强子对撞机寻找暗物质和直接探测实验之间的相互作用。为此,我们考虑两个主要的例子:有效场论(EFT)的方法和最小超对称标准模型(MSSM)。在EFT的情况下,我们表明,对于运营商不直接进入直接检测在树级,但只有通过循环效应,大型强子对撞机搜索提供互补的约束。在MSSM中,停止和Higgs交换对直接探测振幅有贡献。因此,LHC寻找超对称粒子和重希格斯玻色子的过程与直接探测一样,都是在同一个参数空间上进行的。
2015-05-09 hep-ex hep-ph
A lower bound on light neutralino dark matter from LHC data
在假设MSSM中性伴子解释了观测到的暗物质密度的情况下,我们研究了在最新的LHC数据之后,这种粒子仍然被允许有多轻。特别是,我们讨论了搜索事件的影响与多个金牛座和失踪的横向动量,这是一个通用的预测轻中性伴子的情况。
2014-05-15 hep-ex hep-ph
Distinguishing spins at the LHC using bound state signals
在阈值附近产生的一对新的有色粒子可以形成束缚态,然后湮灭为标准模型粒子。在本文中,我们展示了如何的束缚态信号可以区分两种情况下,具有相似的粒子内容和相互作用,但不同的自旋,如最小超对称标准模型(MSSM)和通用额外的维度(UED)。例如,我们发现KK胶子的束缚态(KK胶子)的横截面比胶子大一个数量级,并且如果KK胶子非常轻并且寿命足够长,则它们可以作为$b\bar b$、$t\bar t$或$γγ$通道中的共振被检测到。KK胶子和胶子的区别在于它们有更大的截面和不同的角分布。类似地,KK夸克偶素也可以通过双光子截面的大小和双轻子信号来区别。由于我们的许多结果在很大程度上是由规范相互作用决定的,它们也将对许多其他新的物理场景有用。
2011-09-22 hep-ph
Distinguishing Dark Matter Annihilation Enhancement Scenarios via Halo Shapes
索末菲增强和布莱特-维格纳增强的暗物质湮灭已被提出来解释“助推因子”,这是建议观察到的宇宙线过剩。虽然这两种情况下可以提供几乎无法区分的宇宙线通量的影响,在这些增强机制的自相互作用的截面是截然不同的。因此,我们表明,他们可以区分检查的自相互作用的晕形状的影响。在Sommerfeld增强模型(m_phi<100 MeV,m_DM<3 TeV)中,自相互作用可以在星系动力学中留下可观测的印记,而在Breit-Wigner模型中,暗物质是有效的无碰撞。
2009-12-30 hep-ph
Mono-Higgs Detection of Dark Matter at the LHC
受最近发现的希格斯玻色子的启发,我们研究了丢失的能量加上希格斯最终状态是LHC中暗物质的主要信号通道的可能性。我们考虑的例子,高维运营商的希格斯和暗物质对产生通过离壳Z或光子,发现潜在的灵敏度在大型强子对撞机的截止尺度约几百GeV。通过引入Z'和第二个Higgs二重态,我们将这种产生机制推广到一个简化的模型,其中赝标耦合到暗物质。共振产生的Z'衰变为希格斯粒子加上不可见的粒子,产生了一个潜在的单希格斯信号。这在14 TeV LHC低tan β时,Z'质量大约在600 GeV到1.3 TeV的范围内时可以观察到。
2014-02-27 hep-ex hep-ph
On the Validity of the Effective Field Theory for Dark Matter Searches at the LHC
我们讨论了使用有效场论方法在大型强子对撞机上研究暗物质的局限性。我们介绍和研究了一些数量,其中一些独立的紫外线完成的暗物质理论,量化的错误时,使用有效的运营商来描述非常高的动量传递过程。我们的标准表明,截止能量标度,并与什么样的精度,有效的描述是有效的,这取决于暗物质质量和耦合。
2013-12-19 hep-ex hep-ph
Discovering Dark Matter Through Flavor Violation at the LHC
我们表明,发现渠道暗物质(DM)的生产在对撞机可以通过味道违反相互作用,导致一个新的签名的一个单一的顶部和大失踪的横向能量。我们讨论了几个例子,其中生产DM是占主导地位的味道违反耦合:最小的味道违反模型与一个大的底部汤川,模型与水平对称性,DM在非平凡的味道组表示。在7 TeV的大型强子对撞机上,用几个fb^-1就可以发现。
2011-07-04 hep-ex hep-ph
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
LHC results for dark matter from ATLAS and CMS
CMS和ATLAS合作寻找直接成对产生的暗物质(DM)粒子。搜索使用的CMS和ATLAS探测器在质子-质子碰撞在质心能量为8 TeV的完整的LHC运行-I数据集记录。考虑的签名包括那些产生精力充沛的射流和大失踪的横向动量,以及电弱玻色子和重味夸克加上失踪的横向能量。未发现与SM背景预期的偏离,并设定了DM生产截面的排除限度。
2015-10-06 hep-ex hep-ph
Demystifying Freeze-In Dark Matter at the LHC
冻结机制在早期宇宙中提供了强大的暗物质生产。由于其微弱的相互作用,冻结的暗物质在碰撞机上留下信号,这些信号通常与长寿命粒子衰变和随之而来的位移顶点(DV)有关。本文提出了一种在LHC上读出DV事件中粒子质谱的方法。我们证明了我们的方法巧妙地在有限的统计数据,检测器分辨率和拖尾效应下工作。大型强子对撞机的DV信号可能来自于高度抑制的相空间,也可能来自于粒子衰变过程的微弱耦合。通过测量不可见粒子的质量谱,人们可以区分这两种情况,从而在LHC上提取早期宇宙中主要冻结过程的信息。
2020-01-20 hep-ex hep-ph
Recommendations on presenting LHC searches for missing transverse energy signals using simplified $s$-channel models of dark matter
本文总结了大型强子对撞机暗物质工作组关于如何在$s$通道简化的暗物质模型上展示大型强子对撞机结果并将其与直接(间接)探测实验进行比较的建议。
2016-03-14 hep-ex hep-ph
Mixed hidden sector/visible sector dark matter and observation of CP odd Higgs at HL-LHC and HE-LHC
很可能与可见物质的情况类似,暗物质也是由一种以上的稳定成分组成的。在这项工作中,我们调查的两个组成部分的暗物质与一个组成部分,从可见的部门和其他隐藏的部门。具体来说,我们考虑MSSM/SUGRA的$U(1)_X$隐藏扇区扩展,其中我们允许两个阿贝尔$U(1)'s$之间的动力学和Stueckelberg质量混合,即,$U(1)_X$和$U(1)_Y$。我们进一步假设,隐藏的部门有手性物质,导致狄拉克费米子作为暗物质的候选人。可见扇区中最轻的中性伴子和隐藏扇区中的狄拉克费米子构成了暗物质的两个组成部分。我们特别研究了MSSM/SUGRA模型中辐射破缺发生在Higgs混合参数$μ$很小的双曲分支上(电弱尺度),这导致了最轻的中性伴子主要是Higgsino。虽然暗物质只构成希格斯玻色子是显着的限制数据的暗物质遗迹密度和自旋无关的质子DM散射截面的限制,可以实现与数据的一致性,如果只有一小部分的暗物质遗迹密度是由希格斯玻色子与其余的来自隐藏的部门。所提出的模型的一个方面是预测一个相对较轻的CP奇数希格斯$A$(以及CP偶数$H$和带电希格斯$H^{\pm}$),这是在HL-LHC和HE-LHC观察。我们使用$τ_hτ_h$最终状态中的提升决策树对CP奇希格斯粒子进行了详细的对撞机分析搜索,并比较了HL-LHC和HE-LHC的发现潜力。我们表明,虽然我们的基准中的几个点可以在HL-LHC上观察…
2019-05-11 hep-ex hep-ph
LHC Tests of Light Neutralino Dark Matter without Light Sfermions
我们解决的问题,如何轻最轻的MSSM中性伴子可以作为暗物质候选人的情况下,所有的超对称标量粒子是重的。中性伴子解释观测到的暗物质密度的假设对超对称光谱提出了严格的要求,从而为对撞机测试提供了一个把手。特别是对于一个最轻的中性伴子低于100 GeV的遗迹密度约束转化为上限的希格斯诺质量参数$μ$的情况下,所有的超对称标量粒子是重的。人们可以定义一个简化的模型,只强调光谱的必要特征及其在LHC上可观察到的结果。重新解释最近在大型强子对撞机上的研究,我们得出了最轻的中性伴子的质量限制,在许多情况下,这被证明比暗物质实验本身更有约束力。
2014-10-21 hep-ex hep-ph
Don't be left in the dark: Improving LHC searches for dark photons using lepton-jet substructure
暗光子的对撞机信号是对新规范力的一个令人兴奋的探测,其特征是伴随着增强的轻子喷流的事件。现有的技术是有效的,在寻找μ轻子喷流,但由于大量的背景有困难约束轻子喷流只包含电子。这是不幸的,因为即将到来的强度前沿实验是敏感的暗光子质量,只允许电子衰变。分析最近提出的动力学混合模型,与新的标量粒子衰变成暗光子,我们发现,现有的电子射流技术可以大大改善。我们表明,使用轻子喷流子结构变量,与提升决策树,提高了背景拒绝,显着增加了大型强子对撞机的达到暗光子在该区域的参数空间。
2017-03-10 hep-ex hep-ph
Simplified dark matter top-quark interactions at the LHC
暗物质(DM)和标准模型之间相互作用的严格限制可以通过研究初始态或最终态粒子如何对丢失的横向能量(MET)进行反冲来设定。在这项工作中,我们改进、扩展和纠正了LHC对DM和顶夸克之间相互作用的约束,这些相互作用是由自旋0 s通道共振的交换介导的。的LHC运行-1灵敏度的两个主要的搜索通道的比较,这表明,单喷流搜索通常比MET + tbar t搜索更严格。我们进一步探讨了14 TeV LHC的范围。对撞机的限制相比,所产生的直接和间接的检测以及DM遗物丰度的限制,我们也反映了有效场论解释的LHC排除。
2015-08-20 hep-ex hep-ph