Complementarity of Dark Matter Searches in the pMSSM
众所周知,寻找和最终确定超对称性中的暗物质需要同时采取多管齐下的方法,LHC以及直接和间接的暗物质探测实验都发挥了重要作用。我们研究这些方法的能力,在19参数p(现象学)MSSM提供了一个总体框架的中性伴子暗物质的互补性研究。我们总结了暗物质搜索在7,8(最终14)TeV LHC的灵敏度,结合那些由\Fermi,CTA,IceCube/DeepCore,COUPP,LZ和XENON。这些技术的优点和缺点进行了检查和对比,并详细讨论了它们在覆盖模型参数空间中相互依存的作用。我们发现,这些方法探索正交领域,在每个进步是必要的,以涵盖超对称WIMP参数空间。我们还发现,不同的实验有很大的不同灵敏度的各种暗物质湮灭机制,其中一些将完全排除从这些实验的零结果。
2014-05-26 hep-ph
$Z^\prime$-mediated Majorana dark matter: suppressed direct-detection rate and complementarity of LHC searches
我们研究了在$\mathrm{SU}(2)\times \mathrm{U}(1)$不变有效理论中轴向矢量暗物质散射的直接探测率,并与LHC的结果进行了比较。目前的限制,从直接检测实验已经绑定的介质质量要很好地进入TeV的范围内的WIMP样的情况。这激发了对参数空间的一致和系统的探索,以绘制出可能抑制速率的可能区域。我们确实找到了这样的区域,并着手构建一致的UV模型,产生相关的有效理论。然后,我们讨论了相应的约束,从对撞机和直接检测实验相同的参数空间。我们发现一个基准的情况下,即使是未来的XENONNT实验,大型强子对撞机的约束将有一个更大的敏感性介质质量。
2022-08-07 hep-ph
A bonus complementarity in Simplified Models of Dark Matter
现在有一个积极的讨论的定义简化模型的暗物质(SMDM)作为一种工具来解释大型强子对撞机的搜索。在这里,我们指出一个额外的简化设置,它捕获了一个非常好的动机机制,超越了标准模型:动力学混合的额外U '(1)规范对称性。除此之外,即使大部分的注意力都集中在LHC的“单信号”上,在这里我们强调了一个不可避免的签名出现在SMDM中的s通道介质:没有丢失能量的双射流或双轻子。我们将这些搜索转化为DM耦合到可见扇区的下界,显示出与先前分析的良好互补性,使得DM的参数空间从上到下减小。
2015-05-19 hep-ph
Complementarity of Gamma-ray and LHC Searches for Neutralino Dark Matter in the Focus Point Region
我们研究了H.E.S. S中的伽马射线对暗物质的间接探测之间的互补性。在mSUGRA框架下,利用大型强子对撞机上的ATLAS在Focus Point区域进行超对称性搜索。H.E.S.S.的中央望远镜的灵敏度。II实验的能量阈值为~ 20 GeV。我们发现,用H.E.S.S. II覆盖了焦点区域的相当大的一部分,这对于LHC实验来说可能更困难。尽管存在多TeV标量,我们表明,大型强子对撞机将是敏感的互补部分,这一地区通过三个机构NLSP轻子衰变。H.E.S.S. II和LHC的搜索进一步强调了在胶子质量和两个最轻的中性伴子质量差。
2008-02-08 astro-ph hep-ph
Complementarity of di-top and four-top searches in interpreting possible signals of new physics
Universität Heidelberg(海德堡大学);Universität Hamburg(汉堡大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器研究所);University of Cyprus(塞浦路斯大学)
本文研究了双重顶夸克与四顶夸克搜索在解释新物理信号中的互补性,指出四顶夸克通道因较低的背景干涉而提供关键信息。
2026-02-16 hep-ph
Complementarity between dark matter direct searches and CE$ν$NS experiments in $U(1)'$ models
我们探索的可能性,有一个费米暗物质候选人内的$U(1)'$模型CE $ν$ NS实验的最新的相干数据和当前和未来的暗物质直接检测实验。引入了一种矢量类费米子暗物质,它在$U(1)'$对称性下带电,在自发对称性破缺后自然稳定。我们使用CE $ν$ NS实验和暗物质直接探测搜索来探索暗物质以及$Z^{\prime}$玻色子参数空间进行补充调查。根据许多其他限制所产生的束流收集器,LHCb,BABAR,和即将到来的反应堆实验提出的SBC合作,我们探索$Z^{\prime}$门户暗物质的允许区域。
2021-10-06 hep-ex hep-ph
Complementarity and Searches for Dark Matter in the pMSSM
寻找和鉴别超对称中性伴子暗物质需要多管齐下,对撞机、直接和间接暗物质探测实验都扮演着重要角色。在这份报告中,我们总结了这种搜索在7,8(最终14)TeV LHC的灵敏度,结合费米,CTA,IceCube/DeepCore,COUPP和XENON 1 T,在19参数p(现象学)MSSM的背景下,这些粒子。本报告概述了我们的结果的现状以及我们对未来分析的期望。
2013-09-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Determining the WIMP mass using the complementarity between direct and indirect searches and the ILC
我们研究的可能性,确定暗物质属性氙类100公斤的实验和GLAST卫星任务。我们表明,而直接探测实验将有效地探测轻WIMP,给出了积极的检测(在10%的水平为$m_χ \lesssim 50$ GeV),GLAST将能够确认,甚至增加的精确度的情况下,NFW配置文件,为WIMP-核子横截面$σ_{χ-p} \lesssim 10^{-8}$铅。我们还预测了下一代对撞机(ILC)中WIMP的产生速率,并将它们对WIMP质量的敏感性与XENON和GLAST项目进行了比较。
2009-01-06 astro-ph hep-ph
The complementarity of SuperB with the LHC
这里讨论了SuperB与LHC实验预期结果之间的互补性。SuperB可以通过对标准模型的精确测试,使用间接约束来搜索新的物理学。除了间接约束之外,还有许多可以在低能量下执行的直接搜索。在SuperB有一个动机良好的测量计划,其结果将增加我们对标准模型之外的可能物理场景的理解。
2012-02-03 hep-ex hep-ph
Complementarity between Cosmic String Gravitational Waves and long-lived particle searches in a laboratory
本文针对亚稳态长寿命粒子催化的早期物质主导时期,通过U(1)扩展暗区示例证明宇宙弦引力波探测与实验室长寿命粒子搜索的互补性,确定了对应实验的互补参数空间。
2025-11-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Looking for supersymmetry: ~1 Tev WIMP and the power of complementarity in LHC and dark matter searches
在LHC第一次运行之后,一些人对低能超对称性(SUSY)表示怀疑。在这次演讲中,我将试图提出一个基于数据的更乐观的观点,而不是理论上的预期。特别是,我将提出以下几点:(1)在我看来,暗物质(DM)最有吸引力的候选者是质量在1 TeV左右、性质明确的最轻的中性伴子(一种几乎纯的希格西诺)。这主要是由于已发现的希格斯玻色子的性质,特别是其接近125 Gev的质量,以及暗物质的残余密度,在统一或受约束的超对称性框架中最为明显,尽管DM候选者相当通用;(b)这一DM候选者将在即将推出的一吨DM地下搜索探测器中得到几乎充分的测试;(c)在未来几年内,将通过LHC实验和直接DM搜索的预期数据,以及可能的切伦科夫望远镜阵列,对CMSSM进行几乎全面的测试;(d)自然性是否在超对称性中发挥任何真正的作用(这仍然不清楚),那么微调的数量,这是非常大的简单模型,如CMSSM,在统一尺度下,通过适当选择边界条件,可以显著减少(甚至减少到1/20);(e)(g-2)μ子异常不仅可以容纳在一般MSSM的背景下,而且可以容纳在一些统一的超对称模型中,其中一些超伴子在LHC的范围内。
2015-07-27 hep-ph
New leptons with exotic decays: collider limits and dark matter complementarity
我们描述了当前和未来的强子对撞机限制新的矢量类轻子与异国情调的衰变。我们认为,除了标准衰变,新的轻子也可以衰变成一个标准模型带电轻子和一个稳定的粒子,如暗光子的可能性。为了增加它们的适用性,我们的结果给出了在不同的衰变通道的任意分支比。在暗光子在宇宙学尺度上是稳定的情况下,我们讨论了暗光子和矢量轻子之间的相互作用,在产生观测到的暗物质遗迹丰度和对撞机搜索和暗物质现象学的互补性。
2021-07-07 hep-ph
Exploring first order phase transition in $U(1)$ extended models by complementarity between collider measurements and cosmological observations
我们考虑了具有$U(1)_X$规范对称性的模型,它被暗希格斯机制自发破缺。本文讨论了在强一级相变(1stOPT)时的电弱相变模式和引力波的可探测性。它指出,碰撞边界上发现的希格斯玻色子的属性排除了一部分的参数空间,否则可以产生可检测的GWs。我们发现,如果暗光子质量为$m_X^{} \gtrsim 25$ GeV,$U(1)_X^{}$规范耦合为$g_X^{} \gtrsim 0.5$,那么多步PT产生的GWs可以在未来的LISA和DECIGO观测中被探测到。此外,我们表明,大部分的参数区域可以覆盖的各种希格斯玻色子耦合的精确测量和直接搜索的单重标量玻色子在未来的对撞机实验。此外,我们期待的互补性的检测GW观测从强1stOPT,对撞机边界和暗光子搜索的模型中的暗规范对称性。
2018-11-14 hep-ph
Characterising dark matter searches at colliders and direct detection experiments: Vector mediators
我们引入了一个最小简化暗物质(MDM)的框架,定量地解释了暗物质(DM)的搜索在大型强子对撞机。我们研究了两个MSDM模型,其中DM是一个狄拉克费米子与矢量和轴矢量介质相互作用。该模型的特点是由四个参数:DM和调解人的群众,调解人耦合DM和夸克。MSDM模型准确地捕捉完整的事件运动学,并依赖于所有的质量和耦合可以系统地研究。在这一框架内对单射流搜索的解释可用于与直接探测实验进行平等的比较。对于矢量介质的理论,LHC单喷流搜索具有更好的灵敏度比直接检测搜索轻DM质量(小于5 GeV)。对于轴向矢量介质,LHC和直接检测搜索通常探测参数空间中的正交方向。我们从大型强子对撞机和多吨氙直接探测实验的最终范围探索了这些搜索的预测极限,并发现搜索的互补性仍然存在。最后,我们提供了一个在MSDM和有效场论(EFT)框架的限制比较,突出的EFT框架的不足之处,特别是在探索单喷和直接检测搜索的互补性。
2015-01-16 hep-ph
Complementarity between neutrinoless double beta decay and collider searches for heavy neutrinos in composite-fermion models
复合费米子模型预测了激发态夸克和轻子的质量尺度,这些质量尺度可以在像LHC这样的高能对撞机上观察到; CMS和ATLAS合作的最新排除限制将激发态费米子质量和复合尺度限制在多TeV范围内。与此同时,假设的复合马约拉纳中微子将导致在无中微子双β衰变($0νββ$)实验中可观察到的效应。在这项工作中,我们表明,目前的复合中微子排斥极限$M_N>4.6$ TeV,从直接搜索中提取的大型强子对撞机,确实可以进一步提高到$M_N>8.8$ TeV,包括对核跃迁$^{136}$ $\to$ $^{136}$ Ba $+2e^-$的约束。展望未来,即将到来的HL-LHC将允许探测更大部分的参数空间,尽管如此,它仍将受益于$0 νββ$未来探测器提供的互补限制,以探索高达$12.6$ TeV的复合中微子质量。
2021-11-01 hep-ph nucl-ex nucl-th
Complementarity Between Non-Standard Higgs Searches and Precision Higgs Measurements in the MSSM
在大型强子对撞机上对希格斯玻色子性质的精确测量为标准模型可能的弱尺度扩展提供了相关的约束。在最小超对称标准模型(MSSM)的背景下,这些限制似乎表明所有额外的非SM类希格斯玻色子玻色子应该很重,质量大于400 GeV。这篇文章表明,这样的结果并不成立时,理论接近的条件“对齐独立的去耦”,其中最轻的CP-甚至希格斯玻色子玻色子有SM类树级耦合费米子和规范玻色子,独立于非标准的希格斯玻色子玻色子的质量。在LHC直接希格斯玻色子搜索的当前边界的组合,以及对齐条件,对允许的MSSM参数空间产生了显着的影响,产生轻额外的希格斯玻色子玻色子。特别是,在确保最轻的CP-甚至希格斯玻色子的正确质量后,我们发现精确测量和直接搜索是互补的,并且可能很快就能够探测非SM-类希格斯玻色子的区域,其质量低于顶夸克对质量阈值350 GeV和低到中等的$\tanβ$值。
2014-10-30 hep-ex hep-ph
Dark Matter Complementarity in the pMSSM and the ILC
寻找和潜在的暗物质(DM)的识别将需要一个同时的,多管齐下的方法,由大型强子对撞机,直接和间接DM检测实验,并最终,ILC发挥重要作用。19参数p(现象学)MSSM可以为中性伴子DM的互补性研究提供一个广泛的框架。在这次演讲中,我总结了这些搜索在7,8和14 TeV LHC的灵敏度,结合了\Fermi,CTA,IceCube/DeepCore,COUPP,LZ和XENON的搜索。这些搜索的优点和缺点进行了简要的讨论,因为它们是相互依存的作用,在探测pMSSM模型参数空间。我也评论未来的作用,国际法委员会在探索的详细性质的中性伴子DM。
2014-02-24 astro-ph.CO hep-ph
Complementarity of Bs->mu+mu- and B-> K l+l- in New Physics searches
今年,LHC对Br(Bs->mu+mu-)提供了非常严格的约束,使其更接近标准模型(SM)预测的值。Bs->mu+mu-被认为是在LHCb发现超对称性的黄金模式,因为在中等和大的tanb值范围内预期会有很大的增强。其他情况仍然是可能的,需要与其他衰变通道的相关性。我们证明了新物理学(NP)的补充信息可以从B-> Kl +l-衰变模式中独立地获得。我们基于第一格点量子色动力学结果对所有三个相关的形状因子f0(q^2),f+(q^2)和fT(q^2)给出了Br(B-> Kl +l-)的预测.然后,我们能够在b->s扇区中提供标量和伪标量算子的复杂耦合的模型无关的界限。
2012-09-05 hep-ex hep-lat hep-ph
Complementarity of Galactic radio and collider data in constraining WIMP dark matter models
在这项工作中,我们面临的暗物质模型的约束,可能来自银河系的无线电同步辐射,考虑到天体物理的不确定性,我们比较这些边界设置的加速器和互补的间接暗物质搜索。具体来说,我们将我们的分析,以三个流行的粒子物理模型。首先,一个通用的有效算子的方法,在这种情况下,我们设置相应的质量尺度上的界限,然后,两个特定的UV完成,Z'和希格斯门户网站。我们表明,对于许多候选人,无线电同步加速器限制与其他搜索竞争,甚至可以给出最强的约束(截至今天)与一些合理的假设,关于天体物理的不确定性。
2012-06-11 astro-ph.GA hep-ph
Complementarity in direct searches for additional Higgs bosons at the LHC and the International Linear Collider
本文讨论了在两个Higgs二重态模型(2 HDMs)下,LHC和国际直线对撞机(ILC)对重中性希格斯玻色子玻色子和带电希格斯玻色子玻色子发现范围的互补性。我们进行了全面的分析,其生产和衰变过程中的所有类型的汤川相互作用下的软破缺离散对称性,这是为了避免口味改变中性电流,我们调查发现额外的希格斯玻色子玻色子在ILC超出LHC的范围的参数空间。我们发现,500 GeV的积分光度为500 fb^{-1}的ILC运行显示出在LHC无法发现积分亮度为300 fb^{-1}的区域发现额外的希格斯玻色子的优势。对于积分亮度为1 ab^{-1}的ILC的1 TeV运行,与顶夸克相关联的额外希格斯玻色子的产生过程可以作为在某些参数空间中的发现通道,而这些参数空间是积分亮度为3000 fb^{-1}的LHC无法达到的。强调了LHC和ILC的互补研究不仅有助于在TeV尺度上调查额外的希格斯玻色子玻色子,而且有助于区分2 HDM中Yukawa相互作用的类型。
2014-07-28 hep-ex hep-ph
Complementarity for Dark Sector Bound States
我们探讨的可能性,涉及暗物质粒子的束缚态可以检测到共振搜索在大型强子对撞机,以及间接和直接检测等方案的一般意义。我们证明了共振搜索是互补的单喷流搜索,可以探测暗物质质量超过1 TeV与当前的LHC数据。我们认为,这个参数制度,其中的束缚态共振通道是最敏感的探头的黑暗部门,最自然地出现在非平凡的黑暗部门的背景下,大耦合,近退化暗物质的状态,和多个力载体。由大型强子对撞机检测到的束缚态的存在意味着一个最小的索末菲增强,这是可观的,也有可能在星系晕辐射束缚态的形成,导致间接搜索的大信号。我们计算这些互补的约束,有利于无论是模型的束缚态形成的暗物质构成的总密度的一小部分,或模型的后期湮灭被抑制在低速或后期。我们提出了具体的例子模型,满足所有这些约束条件,并在大型强子对撞机共振搜索是最敏感的探头的黑暗部门。
2018-01-23 astro-ph.CO hep-ph
Complementarity of $B\to K^{(*)} μ\bar μ$ and $B\to K^{(*)} + \mathrm{inv}$ for searches of GeV-scale Higgs-like scalars
本文利用 LHCb 和 BaBar 数据,阐明 $B\to K^{(*)} μ\bar μ$ 与 $B\to K^{(*)} + \mathrm{inv}$ 在约束 GeV 量级类希格斯标量方面的互补性,并给出两种可实现不可见宽度的模型。
2023-09-06 hep-ex hep-ph
Synergy and complementarity between neutrino physics and low-energy intensity frontiers
大质量中微子和轻子混合提供了轻子部分味道违反的第一个证据,为许多新现象打开了一扇独特的大门。在后者中,人们发现过程违反轻子数,带电轻子味,甚至轻子味的普适性。这些非常罕见的跃迁可以在高强度的设备中进行研究,如果被观察到,就构成了新物理学的一个明显标志。在简要回顾了专门搜索的实验状态之后,我们评论了几个动机良好的中微子质量生成模型对上述几个观测值的前景,还讨论了高强度观测值和中微子数据的相互作用如何揭示潜在的新物理模型。
2017-12-16 hep-ph
Search for Light Dark Matter with accelerator and direct detection experiments: comparison and complementarity of recent results
本文比较了加速器实验(NA64和BaBar)与直接探测实验对轻暗物质的限制,发现两者在不同暗光子质量和LDM类型下具有互补优势。
2023-08-01 hep-ph
Improving LHC searches for strong EW symmetry breaking resonances
复合希格斯模型一般预测存在与电弱规范玻色子具有相同量子数的重自旋1共振。提出了这些共振的有效拉格朗日描述,指出了它们与SM物质场相互作用的起源以及由此产生的LHC现象。自旋-1共振的搜索策略进行了讨论,提到可能的优势所提供的助推衰变产物。自旋1共振和费米子共振之间的相互作用的影响,正确的解释LHC搜索的关键,指出。
2016-09-05 hep-ph
Kinematic selection criteria in a new resonance searches: Application to pentaquark states
在这篇笔记中,我回顾了两体衰变运动学的一些特征,这些特征可以有效地应用于五夸克态的实验研究。
2004-01-17 hep-ph
Complementarity of $μ$TRISTAN and Belle II in searches for charged-lepton flavour violation
本文分析μTRISTAN对撞机与Belle II在带电轻子味破坏搜索中的互补性,通过三个Z3轻子三重性模型展示其直接产生新共振及提供竞争性约束的能力,并给出一个仅μTRISTAN可探测的示例。
2023-07-21 hep-ph
Complementarity between collider, direct detection, and indirect detection experiments
我们研究计划的直接检测,间接检测,和对撞机实验在探索19参数p(现象学)MSSM的能力,专注于不同的搜索技术之间的互补性。特别是,我们考虑在7,8(最终14)TeV LHC,\Fermi,CTA,IceCube/DeepCore和LZ的暗物质搜索。我们看到,搜索灵敏度强烈依赖于WIMP质量和湮灭机制,结果,不同的搜索技术探索正交领域。我们还表明,在每种技术的进步是必要的,以充分探索超对称WIMP空间。
2014-11-12 astro-ph.CO hep-ph
AstroFit: An Interface Program for Exploring Complementarity in Dark Matter Research
AstroFit是一个接口,它将天体物理学组件添加到程序中,用于将标准模型(BSM)之外的物理学拟合到对撞机搜索的实验数据中。该项目旨在结合来自间接、直接和对撞机研究的广泛实验结果来研究暗物质(DM),并将其与各种DM模型中的理论预期进行比较。在这里,我们介绍AstroFit并讨论第一个结果。
2012-02-07 astro-ph.HE hep-ph
MeV Dark Matter Complementarity and the Dark Photon Portal
本文讨论了MeV量级狄拉克费米子通过暗光子与电磁场动力学混合耦合到标准模型的现象。我们计算了暗物质遗迹密度,并探讨了直接探测和加速器搜索暗光子的相互作用。我们表明,精确测量的温度和偏振功率谱的宇宙微波背景辐射导致严格的限制,留下一个小窗口的热生产这个兆电子伏的暗物质候选人。即将推出的MeV伽马射线望远镜e-ASTROGAM将为发现质量低于10 MeV的暗物质粒子提供重要和互补的机会。最后,我们讨论了如何一个较晚的时间通货膨胀事件和冻结生产可以合谋产生正确的遗迹密度,同时与现有和未来的限制是一致的。
2018-04-05 hep-ph
Neutrino Non-Standard Interactions: Complementarity Between LHC and Oscillation Experiments
我们探讨了LHC搜索和中微子实验在探测中微子非标准相互作用之间的互补性。我们的研究跨越了有效场论、简化模型和说明性UV完成的理论框架,突出了所有情况下的协同作用和独特特征。我们发现,除了限制允许的NSI参数空间,LHC数据可以打破重要的简并振荡实验,如DUNE,而后者发挥了重要的作用,探测光和弱耦合物理在LHC不可检测。
2020-04-07 hep-ex hep-ph
Complementarity of DM Searches in a Consistent Simplified Model: the Case of Z'
我们分析了直接和间接探测费米子马约拉纳暗物质(DM)的限制。由于与标准模型(SM)粒子的相互作用是自旋相关的,因此从中微子望远镜、大型强子对撞机、直接和间接探测实验中获得的约束条件是可以比较的。我们在一个特定的例子中研究了这些搜索的互补性,其中重$Z'$介导SM和DM之间的相互作用。我们发现,对于重暗物质间接检测提供了最强的边界上的这种情况下,而冰立方边界通常比直接检测强。大型强子对撞机的约束是占主导地位的较小的暗物质质量。这些轻的质量是较少的动机热遗迹丰度的考虑。结果表明,轻DM在太阳和银河系中心的湮灭通道主要是$b\bar b$或$t\bar t$,而重DM湮灭通道则完全由$Zh$通道控制.后者产生了以前没有分析过的硬中微子光谱。我们研究的中微子光谱产生的DM和重铸IceCube的限制,允许适当的比较与直接和间接的检测实验和LHC的排除限制。请注意,该论文的原始版本包含一个重要的错误:$Z$介导的过程的贡献被忽略了。这改变了论文的一些结果。有关详细信息和正确的结果,请参阅本文件附录中的勘误表。
2019-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Constraining the MSSM with universal gaugino masses and implication for searches at the LHC
利用马尔可夫链蒙特卡罗方法,我们找到了一个MSSM模型的允许参数空间与七个自由参数。在这个模型中,GUT尺度的普适性条件被施加在高吉诺扇区上。我们特别要求暗物质的残余密度饱和从宇宙学测量中提取的值,假设一个标准的宇宙学方案。我们描述了满足实验约束的模型的参数空间,并说明了LHC搜索,B-物理观测量和直接暗物质搜索的互补性,以进一步探索模型的参数空间。我们还探讨了不同的衰变链预期的有色粒子,将在大型强子对撞机产生。
2009-06-27 hep-ph
Resonance Searches with Machine Learned Likelihood Ratios
我们展示了机器学习的似然比共振搜索在一个基准模型具有沉重的Z'玻色子的力量。似然比被表示为多变量检测器水平可观测值的函数,但不是像在基于矩阵元素的方法中那样被明确地计算,而是从取决于来自模拟样本的潜在信息的联合似然比中学习。我们表明,使用机器学习的似然比绘制的界限比使用直方图计算的似然比绘制的界限更紧。
2020-02-11 hep-ph
Majorana Dark Matter with a Coloured Mediator: Collider vs Direct and Indirect Searches
我们调查的签名在大型强子对撞机的一个极小模型,其中的暗物质粒子是一个马约拉纳费米子耦合到标准模型通过一个或几个有色介质。我们强调的重要性,通过交换的t通道中的暗物质粒子的彩色标量的生产通道,并执行专门的分析搜索喷气机和丢失的能量,这个模型。我们发现,碰撞机的约束是非常有竞争力的直接检测相比,甚至可以在很宽的参数范围内相当强。我们还讨论了互补性与搜索的光谱特征在伽马射线望远镜和评论的可能性,几个有色介质,这是进一步限制的味道观测。
2014-03-18 hep-ph
Collider and Gravitational Wave Complementarity in Exploring the Singlet Extension of the Standard Model
我们提出了一个专门的互补性研究的引力波和对撞机测量的最简单的扩展希格斯部门:单重标量增广标准模型。我们研究以下问题:(i)模型所承认的电弱相变模式,以及每种模式的参数空间比例;(ii)在未来的空间探测器上给出可探测的引力波的参数空间区域;和(iii)当前和未来的对撞机测量di-希格斯生产,以及寻找一个重弱diboson共振,以及这些搜索如何与显示出强引力波信号的参数空间区域相互作用。我们仔细研究的行为的归一化能量释放过程中的相变作为模型参数的函数,解决有关的气泡壁速度的微妙问题,并提供不同的流体速度剖面的描述。在对撞机方面,我们确定了在双希格斯和弱双玻色子生产研究方面最有希望的点的子集,同时也在LISA上提供了可检测的信号,为两个社区都可以使用的未来基准点奠定了基础。
2019-04-11 astro-ph.CO hep-ph
Exploiting dijet resonance searches for flavor physics
在这项工作中,我们重新解释ATLAS和CMS双喷射共振搜索设置强大的约束所有假设的树级标量和矢量介质的质量高达5 TeV,假设一个双夸克或夸克-反夸克耦合与任意风味组合物。为了说明这些一般结果的应用,我们量化的允许大小的新物理在$\bar B_q\to D_q^{(*)+} \,\{π, K\}$一致的情况下,在dijet共振搜索的信号。在此过程中,我们进行了全面的SMEFT分析上述非轻子$B$介子衰变在领先的顺序在$α_s$。我们的研究结果揭示了一个紧迫的紧张局势之间的新的物理解释最近报道的异常,这些衰变和dijet共振搜索。高$p_T$约束对于排出与低$p_T$风味物理数据一致的参数空间是至关重要的。
2021-07-22 hep-ph
The era of charmed resonance searches at the LHC
Department of Physics & Astronomy, University of California, Irvine(加州大学尔湾分校物理与天文系)
本文研究LHC上利用粲标记喷注搜索双喷注共振的可行性,通过模拟预测灵敏度,表明在宽松工作点下可提升对粲夸克对共振的探测能力,为粲标记器性能提供目标。
2026-09-29 hep-ph
Implications of perturbative unitarity for scalar di-boson resonance searches at LHC
我们研究了LHC中自旋为零的双玻色子共振形式的分波么正性对新物理的约束。我们推导出的规模,其中有效的描述补充由一个单一的共振SM预计将打破取决于共振质量和信号横截面。同样,我们使用酉参数,以设置扰动边界上的重正化UV完成的有效描述。最后,我们讨论了在什么条件下标量双玻色子共振信号可以容纳在弱耦合模型。
2019-04-02 hep-ph
Resonance Searches with an Updated Top Tagger
例如在共振搜索中,顶部标记器的性能可以通过增加变量集来显著增强,特别关注最终状态辐射。我们研究的生产和衰变的重规范玻色子在即将到来的大型强子对撞机运行。对于恒定的信号效率,与我们以前的标记器相比,多变量分析实现了高达30倍的背景抑制。基于这项研究和附录中的文档,我们为即将到来的LHC运行发布了一个新的HEPTopTagger 2。它现在包括脂肪喷射的大小、N-subjettiness和Qjets的不同模式的最佳选择。
2015-03-19 hep-ph
Trials Factor for Semi-Supervised NN Classifiers in Searches for Narrow Resonances at the LHC
本文通过频率学派方法量化半监督神经网络分类器在LHC窄共振搜索中优化阈值时引入的“别处观察”效应,并以模拟Zγ数据验证该效应可控。
2024-09-06 hep-ph
Complementarity of Semileptonic $B$ to $K_2^*(1430)$ and $K^*(892)$ Decays in the Standard Model with Fourth Generation
在推广到第四代夸克的标准模型中分析了$B\rightarrow K_{2}^{\ast}(1430)l^{+}l^{-}$ $(l=μ,τ)$衰变。利用光锥求和规则(LCSR)方法计算了末态$K^{*}_{2}(1430)$介子的形状因子,得到了衰变率、前后不对称性、轻子偏振不对称性和螺旋度分数.我们利用对不同的第四代参数的约束,从$K$,$B$和$D$衰变的实验信息和电弱精密数据,以探讨其对$B\rightarrow K_{2}^{\ast}(1430)l^{+}l^{-}$衰变的影响。我们发现,上述物理观测值偏离其最小SM预测显着。我们还确定了一些在$B\rightarrow K_{2}^{\ast}(1430)l^{+}l^{-}$和$B\rightarrow K^{\ast}(892)l^{+}l^{-}$衰变的各种观测之间的相关性。因此,这两个衰变的组合分析将相互补充,在风味物理学中的SM 4效应的搜索。
2011-09-30 hep-ph
Complementarity of direct dark matter detection and indirect detection through gamma-rays
我们表明,通过使用一个广泛的样本作为模板的可行的超对称模型,通过伽马射线的间接检测暗物质可能有很大的潜力,用于识别的性质暗物质。对于那些给出的暗物质-核子散射截面太弱而无法通过目前和计划中的直接探测实验进行探测的模型来说,情况尤其如此。此外,质量比例太高而无法在CERN的LHC加速器上访问的模型可能会出现在下一代成像切伦科夫望远镜阵列中。基于我们的研究结果,我们建议将间接搜索视为真正的粒子物理实验,补充其他策略来探测参数空间中迄今未知的区域,例如超对称模型,并提出一种新的方法,该方法将利用专用于暗物质搜索的望远镜。作为一个具体的例子,这种方法的潜力,我们认为一个阵列的成像空气切伦科夫望远镜,暗物质阵列(DMA),并表明,这样的实验可以扩展目前的限制了几个数量级,达到一个大类的模型,将保持在直接检测实验和搜索在大型强子对撞机未被发现。此外,在参数空间的相当大的一部分,来自不止一种类型的暗物质探测实验的信号将是可能的,为了识别暗物质候选者,这可能最终是必要的。
2011-02-23 astro-ph.CO hep-ph
Indirect Searches for $Z'$-like Resonances at the LHC
我们探讨间接观察$Z'$类粒子的影响与电弱强度耦合在Drell-Yan通道在大型强子对撞机与以上的共振直接搜索达到的质量的可能性。我们发现,主要是由于统计的限制,这是不太可能在几乎所有类别的模型独立的自旋的共振。不出意料,这个普遍结果的一个可能例外是发生在某些额外维度模型中的光子和$Z$的简并卡鲁扎-克莱因(KK)激发的情况。在这种特殊情况下,与谐振质量以下的标准模型(SM)交换的强相消干涉导致对截面的众所周知的显著抑制,并且因此增加了对这种特定的新物理场景的灵敏度。
2009-08-03 hep-ph
Model-independent approach for incorporating interference effects in collider searches for new resonances
大型强子对撞机收集的数据中存在大质量共振,这将为物理学超越标准模型提供直接证据。目前在大型强子对撞机上进行共振搜索的一个关键挑战是对信号-背景干扰效应进行建模,这可能会严重扭曲相对于没有干扰的情况下重建的不变质量分布的形状。这种效应强烈依赖于超越标准模型理论,如果旨在最小化对搜索结果的任何理论偏差,则必须将其视为未知。在本文中,我们描述了一个程序,它采用了物理动机,模型无关的模板功能形式,可用于模拟干扰效应,无论是积极的发现的表征,并在介绍无效的结果。我们说明了一个标量共振衰减成一对光子的例子的方法。
2020-08-18 hep-ph
Snowmass 2021 Dark Matter Complementarity Report
暗物质的基本性质是Snowmass 2021过程的中心主题,延伸到所有前沿。在过去的十年中,探测器技术、分析技术和理论建模的进步使新一代的实验和搜索成为可能,同时扩大了我们可以追求的候选人类型。在接下来的十年里,有很大的潜力可以改变我们对暗物质的理解。在下文中,我们概述了一个在前沿之间合作开发的发现路线图。一个强大的实验组合,深入研究,广泛搜索,并利用技术之间的互补性是解决这个复杂问题的关键,需要专业知识,结果和规划的所有前沿的斯诺马斯2021年的过程。
2022-11-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Complementarity Between Neutrino Neutral and Charged Current Events in the Search for New Physics
Colorado State University(科罗拉多州立大学);National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
本文探讨中性与电流传导事件在新物理搜索中的互补性,通过非标准中微子相互作用研究,展示中性事件对探测中微子振荡的贡献,结合现有数据和未来实验结果,提出新的约束条件。
2026-04-17 hep-ph
Singlet-Doublet Model: Dark matter searches and LHC constraints
暗物质的单重态-二重态模型是标准模型的最小扩展,其中暗物质是单重态和非手性电弱二重态费米子对的混合物。暗物质的稳定性是由典型的宇称对称性保证的,并且,类似于“Bino-Higgsino”系统,额外的物质含量提高了规范耦合统一。我们重新审视单重态-双重态暗物质模型的实验约束,结合直接(自旋独立和自旋相关)和间接搜索的最相关的边界。我们表明,这种全面的分析设置强有力的约束在很大一部分的4维参数空间,关闭臭名昭著的“盲点”的自旋独立的直接搜索。我们的研究结果强调的互补性,直接和间接的搜索探测暗物质模型在不同的质量尺度制度。我们还讨论了这种情况下,在低质量区域的暗物质候选人发挥相关作用的LHC边界。
2015-09-14 hep-ph
Displaced Vertices from Pseudo-Dirac Dark Matter
在大型强子对撞机的暗物质搜索中,位移顶点是相对不寻常的特征。我们重新审视了伪狄拉克暗物质(pDDM)的模型,它可以容纳正确的遗物密度,逃避直接检测的限制,并一般提供可观察的碰撞签名的形式位移顶点。我们使用这个模型作为基准来说明分析中涉及的一般技术,单喷和位移顶点搜索之间的互补性,并提供了一个全面的研究,目前的界限和前景达到。
2018-06-21 hep-ph
Enhancing di-jet resonance searches via a final-state radiation jet tagging algorithm
School of Science, Sun Yat-sen University(中山大学理学院)
本文通过事件级深度神经网络标记最终态辐射喷注,提升双喷注共振搜索的分辨力和灵敏度,显著改善信号质量。
2026-01-05 hep-ph
Lepton-Charge and Forward-Backward Asymmetries in Drell-Yan Processes for Precision Electroweak Measurements and New Physics Searches
大型强子对撞机(LHC)上标准模型(SM)电弱(EW)参数的精确测定受到由部分子分布函数(PDF)引起的不确定性的支配。通常采用重新加权和分析技术来处理这一问题。我们探索的方法相结合的测量充电电流和中性电流的Drell-Yan(DY)的不对称性,以改善PDF的不确定性。我们提出了与开源平台xFitter进行数值分析的结果。PDF的不确定性检查轻子电荷和前向后不对称性的横向和不变的质量附近的矢量玻色子峰,基于LHC运行III和HL-LHC光度方案的区域。我们讨论的互补性的不对称性,在减少PDF的不确定性相关的SM和超越SM(BSM)物理观测。
2021-05-25 hep-ph
Snowmass 2021 Cross Frontier Report: Dark Matter Complementarity (Extended Version)
本文概述了Snowmass 2021各前沿合作制定的暗物质发现路线图,强调利用技术互补性的强有力实验组合是解决暗物质问题的关键。
2024-07-23 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Coupling--mass mapping of di-jet peak searches
我们研究假设的规范玻色子,可能会产生dijet共振在大型强子对撞机。简单的可重正化模型包括疏轻子Z'玻色子或色子,它们具有与味道无关的耦合,并分别衰变为色单线态或八重态夸克-反夸克对。本文给出了在强子对撞机上对射共振的实验结果,作为与重子数相关的规范玻色子的耦合-质量平面的极限。这个理论框架有利于直接比较在不同的质心能量或在不同的对撞机进行dijet共振搜索。
2014-09-15 hep-ph
Endothermic Z'-Portal Dark Matter: LZ-LHC Complementarity
The University of Alabama(阿拉巴马大学);St. Mary’s College of Maryland(马里兰州圣玛丽学院)
针对LZ实验的2.6σ高能反冲事件,提出吸热Z'门户Majorana暗物质框架,通过U(1)_{B-L}扩展标准模型,利用暗物质丰度与LHC搜索的互补约束解释该事件,并展望HL-LHC与LZ的协同检验。
2026-09-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph