(Almost) Closing the $ν$MSM Sterile Neutrino Dark Matter Window with NuSTAR
我们使用NuSTAR观测银河系中心的无菌中微子暗物质的辐射衰变的X射线线搜索。由于没有发现未知谱线的证据,我们对无菌中微子的质量和混合角进行了限制。在10-50 keV的大部分质量范围内,这些现在是最强的极限,在某些质量上比以前的极限提高了约10倍。在中微子最小标准模型框架中,由于暗物质产生和结构形成的额外限制,允许的参数空间减少了一半以上。未来的NuSTAR观测可能能够覆盖大部分剩余的参数空间。
2016-12-06 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Closing the Light Gluino Window in Supersymmetric Grand Unified Models
我们研究了轻胶子的情况下,特别注意的限制,从质量的光CP-甚至中性希格斯$m_h$,最轻的电荷子$m_{χ^{\pm}_1}$,第二轻的中性子$m_{χ^0_2}$,并从$b\rightarrow sγ$衰变。我们发现,最小的$N=1$超引力,具有辐射破缺的电弱对称群和统一标度下标量和Gaugino质量的普适性,与轻胶子的存在是不相容的。
1994-06-01 hep-ph
Closing the light sbottom mass window from a compilation of e+e- -> hadron data
本文分析了PEP、PETRA、TRISTAN、SLC和LEP在20 ~ 209 GeV质心能量范围内的e+e- ->强子截面数据,以寻找通过R宇称破坏耦合进行强子衰变的一对轻子底的产生。该分析允许95% C. L.如果这种粒子的质量低于7.5 GeV/c2,则排除这种粒子。轻的底部质量窗口关闭。
2004-04-29 hep-ph
Closing the Low-mass Axigluon Window
在这份报告中,我将介绍低质量轴胶子的现状。轴胶子是一个巨大的、彩色八隅体、轴向矢量玻色子,例如,手征色模型和一些人工色模型,具有电弱标度的质量。质量大于约125 GeV到近1 TeV的轴胶子可以通过像TEVATRON这样的强子对撞机的双喷流产生来消除,但是存在一个低质量的窗口,双喷流搜索无法探测。通过测量R,可以排除质量高达25 GeV的轴胶子,而低能e^+ e^-(PEP和PETRA)可以排除质量高达50 GeV的轴胶子。TEVATRON的顶级生产不喜欢轻轴流。在LEP上测量的R值强烈地反对轻的轴胶子,并排除了质量小于365 GeV的轴胶子。
1999-06-29 hep-ph
Determining the beta-function of the strong interaction and closing the light gluino window
我们以一种与模型无关的方式讨论了alpha_s的微扰运行。我们的分析包含了在5 GeV和M_Z之间的e+e湮灭中的强子τ衰变和强子截面的数据。我们确定了强相互作用的色系数和微扰β函数。在70.8 - 93.0%CL范围内,结果与QCD一致,并排除了QCD+轻胶子的假设.我们将我们的方法与LEP的多射流分析相结合。如果非微扰效应不是很大的话,综合结果至少在99.76%CL上排除了轻胶子。
1997-05-15 hep-ex hep-ph
Closing the Window on Light Charged Higgs Bosons in the NMSSM
在次极小超对称模型(NMSSM)中,最轻的CP奇希格斯玻色子玻色子(a1)可能非常轻。因此,除了标准的带电希格斯玻色子(h+)衰变在MSSM中被认为是轻带电的希格斯玻色子(m_h+ < m_t),分支分数为h+到a1 W可以是占主导地位的。我们研究如何在大型强子对撞机(LHC)的t tbar生产的情况下,m_a1 \gtrsim 2m_B与a1引起一个单一的b bbar喷流,并讨论在何种程度上的LHC实验能够发现这样一个方案的积分亮度\sim 20 fb-1的信号可以搜索。我们还讨论了可能的希格斯信号在LHC观察到的影响。
2012-08-17 hep-ph
Towards Closing the Window on Strongly Interacting Dark Matter: Far-Reaching Constraints from Earth's Heat Flow
我们指出了一个新的和很大程度上模型无关的约束与核子的暗物质散射截面,当这个量大于典型的弱相互作用的暗物质候选人。当地球上的暗物质捕获率很高时,暗物质自湮灭产物的能量沉积率将大大超过地球上测得的热流。这将自旋无关截面约束提高了许多数量级,并关闭了天体物理约束(在非常大的截面)和地下探测器约束(在小的截面)之间的窗口。在适用的质量范围内,从大约1到大约10^{10} GeV,暗物质与核子的散射截面从上面受到后面的约束,因此必须是真正弱的,就像通常假设的那样。
2007-10-12 astro-ph hep-ph nucl-th
Closing the Windows on Mev Tau Neutrinos
本文分析了大质量$τ$中微子$ν_τ\rightarrowν^\prime\,γ$和$ν_τ\rightarrowν^\prime\, e^+ e^-$(其中$ν^\prime$是轻中微子)的“可见”衰变模式的各种约束条件。BEBC束流收集器实验提供了这些模式的模型无关的约束。$ν^\prime\, e^+e^-$模式的寿命被约束为$τ_{ν^\prime\, e^+e^-} \ge 0.18~(m_{ν_τ}/MeV)~sec.$。我们指出,相同的实验暗示了对$ν^\prime\,γ$模式的类似约束。这导致$ν_τ$的跃迁磁矩的新上限,$μ_{\rm tran} \le 1.1 \times 10^{-9} (MeV/m_{ν_τ})^2 μ_B $。此外,可以获得对$ν_τ$的电荷的限制,$Q_{ν_τ} \le 4 \times 10^{-4}e$。结合这些约束条件所产生的超新星观测和原始核合成计算,我们表明,这些“可见”的衰变不能占主导地位的衰变模式的$τ$中微子。
1993-10-26 hep-ph
Closing the window on the axigluon mass using top quark production data
研究了强子碰撞中轴胶子(所有手征色模型中的大质量色八重态规范玻色子)对顶夸克对产生的贡献。在TEVATRON和最近的QCD预测的ttbar生产截面的实验值之间的协议被用来讨论轴胶子质量的限制。具体地说,中间质量的轴胶子,那些在50 GeV < M_A < 120 GeV的质量范围内的轴胶子,还没有被排除在外,将使树级qqbar -> ttbar横截面增加>= 2倍,从而使sigma_{ttbar}的理论预测值增加Δ sigma_{ttbar} = 3.2-3.7 pb(2.7-3.1铅)使用领先的顺序(下一个领先的顺序)部分子分布在这个质量范围内,独立的轴胶子衰变宽度。这样的增加大约是1.3-1.6(0.9-1.2)的标准偏差大于由组合的实验结果和最近的理论计算之间的明显良好的一致性所建议的,因此不排除,但肯定是不赞成的。未来的高统计顶夸克生产运行可能会做出更明确的声明。在这个质量窗口的轴胶子引起的ttbar生产的前后不对称性也进行了讨论,发现是相当大的,所以可以提供另一个约束。
1997-06-24 hep-ph
Closing the dark photon window to thermal dark matter
本文利用PICO-60、XENON-1T和PANDAX-4T等直接探测实验结果,证明暗光子作为标准模型与暗电子之间媒介粒子的隐逸暗物质情景受到严格约束,从而关闭了热暗物质暗光子门户的实验室搜寻窗口,并呼吁探索替代模型。
2023-11-29 hep-ex hep-ph hep-th
Accurate predictions for charged Higgs production: closing the $m_{H^{\pm}}\sim m_t$ window
我们提出了预测的总截面生产的带电希格斯玻色子在中等质量范围内($m_{H^{\pm}}\sim m_t$)在大型强子对撞机,专注于II型两希格斯双重模型。在QCD微扰理论中,通过研究含有大质量底夸克的复(顶)质量方案中的全过程$pp\to H^\pm W^\mp b \bar b$,得到了次领先阶(NLO)精度的结果。与最低阶预测相比,NLO校正具有相当大的影响:它们将截面增加约50%,并将由于尺度变化而导致的不确定性减少两倍以上。我们的计算可靠地插值之间的低质量和高质量的制度。我们的研究结果提供了第一个非线性光学预测带电希格斯生产在中等质量范围内,因此允许有非线性光学准确的预测在整个$m_{H^{\pm}}$范围。我们的结果的扩展到不同的实现的两希格斯双重模型或超对称的情况下进行了讨论。
2017-06-21 hep-ex hep-ph
Closing the window on single leptoquark solutions to the $B$-physics anomalies
我们研究了各种情况下,标准模型扩展的轻leptoquark状态,以解决一个或两个$B$ -物理异常,即$R_{D^{(\ast)}}^\mathrm{exp}> R_{D^{(\ast)}}^\mathrm{SM}$或/和$R_{K^{(\ast)}}^\mathrm{exp}< R_{K^{(\ast)}}^\mathrm{SM}$。要做到这一点,我们结合了从低能量观测和直接搜索在LHC所产生的约束。我们发现没有一个质量为$m_\mathrm{LQ} \simeq 1$ TeV的标量轻夸克能单独容纳上述反常现象。唯一能为$m_\mathrm{LQ} \simeq 1÷2$ TeV提供可行解的单个轻夸克情形是矢量轻夸克,称为$U_1$,我们以其最小形式重新检查(只让左手耦合具有非零值)。我们发现,从直接搜索推导出的限制是补充的低能物理约束。特别是,我们发现了一个相当稳定的轻子味违反$b\to s\ell_1^\pm\ell_2^\mp$模式,如$\mathcal{B}(B\to Kμτ)$的下限。将$\mathcal{B}(B\to Kμτ)$的实验上限提高两个数量级也会损害最小$U_1$模型的可行性。
2018-10-24 hep-ph
Closing the window for compressed Dark Sectors with disappearing charged tracks
我们调查的灵敏度在当前和未来的强子对撞机的重带电粒子与适当的衰变长度低于一厘米,其衰变产物是不可见的,由于低于阈值的能量和/或小耦合到标准模型。包含这种粒子的宇宙学框架的一个例子是纯希格斯玻色子极限下的最小超对称标准模型。目前的强子对撞机搜索策略没有敏感性的上限范围内的纯希格斯诺质量是一致的热遗迹密度,即使在未来的对撞机与100 TeV的质心能量。我们表明,执行内10厘米的探测器体积内的消失的轨道搜索将提高寿命的达到的一个因素为3在14 TeV的LHC和进一步的因素为5在100 TeV的对撞机,导致约10个事件为1.1 TeV的热希格斯诺斯。为了在分析中包含具有最大提升的粒子,我们还提出了在中心和向前区域中的纯基于轨道的搜索,每个搜索都会将事件的数量增加5倍,从而提高我们在小生命周期的范围。这将使我们能够在100 TeV的对撞机上明确发现或排除实验上难以捉摸的纯希格斯诺热遗迹。
2017-03-15 hep-ph
Closing the window on WIMP Dark Matter
我们研究的情况下,暗物质是一个弱相互作用粒子(WIMP)嵌入在电弱多重态。特别是,我们考虑真正的SU(2)表示零超荷,自动避免直接检测约束的树级Z-交换。我们首次计算了标量和费米子WIMP的所有可计算的热质量,包括索末菲增强和束缚态的形成在领先的规范玻色子交换和发射。几百TeV的WIMP质量被证明是兼容的湮灭截面的s波么正性,和微扰性。我们还提供了所有多重态质量的理论不确定性,这对于大SU(2)多重态是重要的。然后,我们概述了在未来的实验中探索这些场景的策略。电弱3-plets和5-plets的质量高达约16 TeV,可以在高能μ子对撞机上有效地探测。我们研究各种实验签名,如单和双规范玻色子发射丢失的能量,和消失的轨道,并确定探测热暗物质质量所需的对撞机能量和光度。更大的多重态是任何现实的未来对撞机都无法达到的,但可以在未来的伽马射线望远镜中进行测试,并可能在大曝光液体氙实验中进行测试。
2022-01-18 hep-ph
Revival of $H^-$ interpretation of $R_{D^{(*)}}$ anomaly and closing low mass window
由于最近对$B_c$介子寿命的理论预测进行了仔细的重新审视,由于粲夸克质量的不确定性较大,发现$B_c$介子模分支比的保守上限为$\simeq 63\%$.虽然众所周知,$H^-$(带电希格斯)解释的$R_{D^{(*)}}$异常被排除在以前提出的边界,BR $(B_c\toτν)\le 30\%$和$\le10\%$,$H^-$仍然可以解释$1σ$内的异常,如果我们采用63 $\%$之一。标量的贡献也有利于极化数据$F_L^{D^*}$在百丽测量。由于隐含的NP尺度在大型强子对撞机(LHC)的范围内,对撞机搜索是测试该方案的有力工具。例如,$τν$共振搜索已经为$m_{H^-}\ge 400\,$ GeV设定了更严格的界限。在这项工作中,我们重新审视更轻的质量范围,$180\,$ GeV $\le m_{H^-}\le 400\,$ GeV尚未被覆盖。我们将看到,传统的stau搜索和低质量风味包容性和底部风味di-jet共振搜索的组合可以对解释施加新的限制。本文总结了低质量区的研究现状,并在现有对撞机条件下讨论了高亮度(HL)-LHC的未来灵敏度。
2022-05-26 hep-ex hep-ph
Closing up a light stop window in natural SUSY at LHC
顶夸克(停止)在超对称希格斯玻色子质量(SUSY)的辐射稳定性中起着关键作用。LHC在Run-1期间对停止点的搜索取得了很大的进展,并严格限制了停止点的质量。在这项工作中,我们使用大型强子对撞机运行-1的数据,以确定在一个自然的超对称性的情况下,希格斯$\tildeχ^0_{1,2}$和$\tildeχ^\pm_{1}$是轻的,几乎简并右手停止的质量下限。我们发现,停止质量已被排除高达430 GeV的$m_{\tildeχ^0_1} \lesssim 250$ GeV和540 GeV的$m_{\tildeχ^0_1} \simeq 100$ GeV的运行1超对称搜索$2b+E^{miss}_T$和$1\ell+jets+E^{miss}_T$,分别。在$m_{\tildeχ^0_1} \gtrsim 190$ GeV的参数空间的一小条带中,停止质量仍然可以轻到210 GeV,并且与希格斯质量测量和单喷流束缚相兼容。14 TeV LHC的光度为20 fb $^{-1}$,可以通过单喷流和$2b+E^{miss}_T$搜索进一步覆盖这样的光阻窗口,并将光阻质量下限推到710 GeV。我们还探讨了使用希格斯黄金分割比,$D_{γγ}=σ(pp \to h \to γγ)/σ(pp \to h \to ZZ^* \to4\ell^\pm)$,作为一个补充探针的光和压缩停止的潜力。如果这个黄…
2016-02-01 hep-ex hep-ph
The High-Energy Frontier of the Intensity Frontier: Closing the Dark Photon, Inelastic Dark Matter, and Muon g-2 Windows
我们研究隐藏的部门和长寿命的粒子在过去(CHARM和NuCal),现在(NA62和SeaQuest/DarkQuest),和未来(LongQuest)的实验,是在高能量前沿的强度前沿。我们专注于探索最小矢量门户和变寿命粒子(VLP)。VLP模型大多被设计来解释实验异常,同时避免现有的限制,我们证明质子固定目标实验提供了一个最强大的探针为子GeV到几个GeV质量范围的VLP模型,使用非弹性暗物质(iDM)作为一个例子。我们考虑一个iDM模型与小的质量分裂,产生观察到的暗物质(DM)遗迹丰度,和一个相当大的质量分裂的情况下,也可以解释μ子$g-2$异常。我们设置强有力的限制的基础上的CHARM和NuCal的实验,接近排除iDM作为全丰度热DM候选人在兆电子伏至GeV的质量范围内,为我们考虑的质量安排和小质量分裂。我们还研究了基于NA62和SeaQuest/DarkQuest的未来投影,并更新了最小暗光子参数空间的约束条件。我们发现,NuCal设置唯一现有的限制在$ε\sim 10^{-8} - 10^{-4}$制度达到$\sim$ 800 MeV的暗光子质量由于质子韧致辐射产生的共振增强。最后,我们提出了LongQuest,一个三阶段的SeaQuest实验与短($\lesssim$ 5米),中($\sim$ 5米),和长基线($\gtrsim$ 35米)跟踪站/探测器彻底改造,作为一个…
2019-08-20 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Closing in on singly charged scalars
本研究探究单电荷标量(SCS)的实验约束与对撞机搜索前景,明确其95%置信水平下的允许质量范围,并验证基于提升决策树的分析可提升(HL-)LHC对该粒子的探测灵敏度。
2025-09-02 hep-ex hep-ph
Massive Neutrinos and the Higgs Mass Window
如果中微子质量是由跷跷板机制产生的,那么标准模型对希格斯质量窗口(由上(微扰性)和下(稳定性)边界定义)的预测就会受到很大影响。实际上,希格斯质量窗口可以完全关闭,这就为右手中微子的马约拉纳质量$M$确定了一个上限,范围从三代准简并大质量中微子的$10^{13}$ GeV到$5\times 10^{14}$ GeV,其中三代准简并大质量中微子的$m_ν\simeq 2 $ eV,而$m_ν\simeq 0.1 $ eV仅对应一代。一个稍弱的上限$M$,来自中微子汤川耦合不发展朗道极的要求,也进行了讨论。
1999-04-11 hep-ph
Closing in on the Tip of the CMSSM Stau Coannihilation Strip
在具有中性伴子LSP的CMSSM中,在Stau共湮灭带的尖端附近,天体物理冷暗物质密度约束迫使Stau-中性伴子质量差很小。如果这个质量差小于τ质量,那么τ可能在LHC探测器的外部衰变--“消失的径迹”特征--或者足够长的寿命在衰变之前离开探测器--长寿命的大质量带电粒子特征。我们结合搜索这些签名与传统的失踪横向能量搜索在LHC运行1,确定尚未被排除的CMSSM Stau共湮灭带区域的小剩余部分,并讨论如何在运行2的LHC探索。
2014-09-21 hep-ex hep-ph
A Milli-Window to Another World
超荷矢量玻色子与标准模型之外的粒子扇区相关的矢量玻色子的动力学混合是新物理学的最佳激发窗口之一。由此产生的现象取决于新的矢量玻色子是有质量的还是无质量的。近年来,随着许多理论探索和新的实验努力,与有质量相相关的现象学受到了相当大的关注,而无质量相则与毫荷电粒子的现象学有关。在本文中,我们介绍了更一般的情况下,动力学混合是一个矢量玻色子,这是一个有质量和无质量的状态的线性组合(超荷是在标准模型)。我们证明,一般相位只有弱约束时,与它相关的质量尺度是约100兆电子伏以上。最后,我们表明,最近在参考文献[1]中提出的LHC新的专用实验可以探索100 MeV和100 GeV之间质量范围内的大部分参数空间。特别是,它对仅在一般阶段出现的新签名具有独特的敏感性。
2015-06-15 hep-ph
Density dependent quark mass model revisited: Thermodynamic consistency, stability windows and stellar properties
本文重新讨论了一个与密度有关的夸克模型,检验了它的热力学一致性,得到了绝对稳定夸克物质的稳定窗口。研究了具有等夸克化学势的纯夸克物质和具有化学稳定性和电荷中性的恒星物质的假设。这些参数出现在密度依赖的质量中,并满足Bodmer-Witten猜想,然后被用来计算奇异星的质量和半径。我们表明,所获得的值是兼容的最近观察到的大质量恒星。
2020-07-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Probing Hidden Sector Photons through the Higgs Window
我们研究了一个(轻)隐藏扇区额外光子通过隐藏扇区希格斯玻色子(所谓的隐藏希格斯玻色子)的自发对称性破缺获得质量的可能性。隐藏光子可以通过规范动力学混合项与普通光子混合。隐藏的希格斯粒子可以通过一个可重正化的四次项(有时称为希格斯门)与标准模型希格斯粒子耦合。我们讨论的背景下,激光偏振和光照射,通过墙壁的实验,以及宇宙学,天体物理学和非牛顿力的测量,这种光隐藏希格斯的影响。对于从隐藏的希格斯粒子接收质量的隐藏光子,我们发现在小质量区域中的边界比单独的大质量隐藏扇区光子的边界明显更强。
2008-07-25 astro-ph hep-ph hep-th
Constraining the Axion-Photon Coupling with Massive Stars
指出质量窗为8-12 Msun的恒星可以作为轴子-光子相互作用g_{Aγγ}的灵敏探针。具体来说,对于这些恒星,燃烧氦的核心的轴子能量损失将缩短并最终消除演化的蓝环阶段。这将与观测数据相矛盾,因为需要蓝色环,例如,来解释造父变星的存在使用MESA恒星演化代码,修改以包括额外的冷却,我们保守地发现g_{Aγγ} <~ 0.8 * 10^{-10} GeV^{-1},这与现有的界限相比是有利的。
2012-10-04 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Hyper-Scaling Relations in the Conformal Window from Dynamic AdS/QCD
动态AdS/QCD是一个强耦合规范理论的全息模型,其中的动力学通过夸克双线性的运行反常维数γ来包含。我们应用它描述了具有N_f基本味的SU(N_c)规范理论共形窗口中的大质量夸克物理,假设微扰双圈为γ。我们发现,要找到正规的,全息的,重整化群流在红外线的质量尺度上的夸克味道的去耦是重要的,并制定它通过适当的边界条件时的味道成为壳。然后我们可以计算夸克凝聚和介子谱(M_rho,M_pi,M_sigma)和衰变常数。我们计算它们的标度依赖于夸克质量的一些例子。该模型符合大夸克质量的微扰期望和小夸克质量的朴素维数分析(包括反常维数)。该模型允许研究的中间政权,其中有一个额外的规模从运行的耦合,我们提出的结果,从假设只有单一规模的质量的缩放的偏差。
2014-10-16 hep-ph
Investigating the jet activity accompanying the production at the LHC of a massive scalar particle decaying into photons
我们研究了在大型强子对撞机上胶子聚变产生的一种新的物理标量粒子衰变为光子时伴随的喷流活动。在所考虑的情况下,生产和衰变机制是由环诱导的相互作用,涉及一个重着色状态。我们表明,存在的大的新的物理贡献的包容性双光子不变质量谱总是意味着一个显着的生产率的非标准双光子事件包含额外的硬射流。我们调查的存在可能的处理,可以提供一种方法来获得信息的基础物理背后的标量共振,这在一个广泛的质量窗口。
2016-08-26 hep-ph
High-energy neutrino signals from supernova explosions: a new window into dark photon parameter space
本文提出利用超新星爆发中200–400 MeV暗光子衰变产生的高能中微子作为新物理信号,以模型无关且稳健的方式探测暗光子等超出标准模型的微弱相互作用粒子。
2024-04-30 astro-ph.HE hep-ph