Search for invisible decays of $π^0, η, η', K_S$ and $K_L$: A probe of new physics and tests using the Bell-Steinberger relation
在标准模型中，预测$π^0, η, η', K_S, K_L\to ν\overlineν$衰变的速率非常小。因此，观察到这些介子（$M^0$）中的任何一个衰变到不可见的最终状态都将标志着新物理学的存在。Bell-Steinberger关系将质量矩阵中的CP和CPT破坏与中性K介子所有衰变道中的CP和CPT破坏联系起来。假设$K_S$或$K_L$中没有显著的未发现的衰变模式，这可能有助于结果的精确度，它是测试$K^0-\overline{K}^0$系统中CPT不变性的有力工具。$K_S,K_L\to invisible$衰变从来没有被测试过，这些衰变对K介子系统的贝尔-斯坦伯格分析有多大影响的问题仍然没有解决。本文提出了一个寻找$M^0\to invisible$衰变的新实验，旨在探索新的物理学，并回答这一问题。该实验利用来自CERN SPS的高能强子束和活性靶（例如$π^- (K^-) + p\to M^0 + n $）的核子上的π介子或K介子的电荷交换反应作为用束能量发射的良好标记的$M^0$的源。如果衰变$M^0\to invisible$存在，那么可以通过寻找具有特定特征的过量事件来观察：检测器中的束能量完全消失。$M^0\to invisible$衰变的这种独特信号允许以分支比Br的灵敏度搜索衰变$K_S,K_L\to invisible$，$(K_S (K_L)\to …
2015-01-09 hep-ex hep-ph
Measuring Invisible Particle Masses Using a Single Short Decay Chain
我们考虑在强子对撞机上对两步衰变链的质量测量，衰变链以一个丢失的粒子结束。这种拓扑结构是许多新物理模型中信号事件的子过程，这些新物理模型包含了暗物质的候选者。来自衰变链的两个可见粒子只能形成一个不变质量组合，因此很天真地认为衰变链中三个不可见粒子的质量不能从不变质量分布的单个端点确定。我们表明，事件分布在$\log(E_{1T}/E_{2T})$与不变的质量平方平面，其中$E_{1T}$，$E_{2T}$是两个可见粒子的横向能量，包含所有三个不可见粒子的质量的信息，并允许它们被单独提取。实验拖尾和组合问题对质量测量提出了挑战。然而，在许多情况下，衰变链中的三个不可见粒子的质量可以以合理的精度确定。
2011-09-15 hep-ex hep-ph
Probing the dark sector via searches for invisible decays of the Higgs boson at the ILC
虽然各种天体物理观测都提出了暗物质（DM）的存在，但至今尚未发现。我们可以假设这样一个场景：解释DM的粒子只能通过与希格斯扇区的耦合（即所谓的希格斯门模型）与标准模型粒子相互作用。这个模型可以通过利用希格斯玻色子的不可见衰变的对撞机实验来研究。在这项研究中，我们评估的搜索能力的国际直线对撞机（ILC）的不可见的衰变的希格斯粒子使用国际大型探测器（ILD）的全探测器模拟。我们估计95%的C. L.上限（UL）的分支比不可见希格斯衰变，并比较它们之间的两个中心的质量能量条件：$\sqrt{s} = 250$ GeV和500 GeV。此外，我们描述了轻子对撞机实验对直接探测实验在DM搜索能力方面的补充。
2020-02-27 hep-ex hep-ph
Invisible $K_L$ decays in the SM extensions
在标准模型（SM）中，$K_L \to ν\barν$衰变为两个中微子的分支比被螺旋性抑制，并预测为非常小的$ \leq O(10^{-17})$。我们考虑了SM的两种自然扩展，如双Higgs双重态模型（2HDM）和带有单重态标量的$ν$ MSM，它们的主要特点是可以得到增强的$Br(K_L \to invisible)$ .在2HDM中，中微子质量的小是由于第二个希格斯二重态真空期望值的小。此外，在$ν$ MSM中加入单重场可以解释$(g - 2)$ μ子异常.所考虑的模型表明，$K_L \to invisible $衰变是一个干净的探针远高于100 TeV的新的物理尺度，这是罕见的$K \to π+invisible$衰变的补充，并提供了一个强大的动机，其灵敏的搜索在不久的将来的低能实验。
2016-02-10 hep-ex hep-ph
Search for invisible decays of the Higgs boson at the ILC
暗物质的存在已经在天体物理学中得到证实。然而，在标准模型~（SM）中没有暗物质候选者。如果暗物质粒子或其介体不能与SM费米子或规范玻色子相互作用，则希格斯玻色子玻色子是通向暗物质的唯一入口。我们提出了一个模拟研究，寻找无形的衰变的希格斯玻色子在ILC与ILD探测器。
2019-09-17 hep-ex hep-ph
Large invisible decay of a Higgs boson to neutrinos
我们证明了在一个著名的双Higgs二重态模型中，类标准模型（SM）的希格斯玻色子玻色子可以衰变为中微子，并且衰变分支比相当大.如果较轻的超中性希格斯玻色子的质量小于类SM的希格斯玻色子质量的一半，这种情况就可能发生。对这种情况的明确预测是，类SM的希格斯玻色子玻色子衰变为双光子的速率约为0.9。在中微子是Majorana粒子的情况下，将额外观察到右手中微子衰变的位移顶点。这个例子表明，一个巨大的不可见的希格斯玻色子玻色子衰变可能与暗物质无关。
2015-10-21 hep-ex hep-ph
Kinematical Observables in Semi-Invisible Decays
在对撞机上研究物理学时，看不见的粒子经常以最终状态出现。在测量丢失的能量时，实验精度也很低。在本文中，我们提出了一种研究涉及不可见粒子的过程的一般方法。我们提供了两个运动学观测值，这是敏感的生产运动学在不同的地区，因此是互补的。我们的方法的使用说明了三个例子。结果表明，在S/B显著性较低的情况下，我们的观测量仍然是有用的。
2020-12-09 hep-ex hep-ph
Search for invisible decay of a Higgs boson produced at the CEPC
暗物质的存在已经在天体物理学中得到证实。然而，在标准模型（SM）中没有DM的候选者。在SM中，希格斯玻色子只能通过$H\rightarrow ZZ^\ast \rightarrow ν\barνν\barν$或DM进行不可见的衰变，因此任何超过BR的不可见希格斯衰变的证据（H $\rightarrow$ inv.）将立即指向一个超出标准模型（BSM）的现象。本文在SM预言的假设下，对三个通道（两个轻子通道和一个强子通道）的BR（H $\rightarrow$ invisible）上限进行了估计。随着SM ZH产率的提高，BR（H $\rightarrow$ inv.）在95%的置信水平下可达0.2 4%。
2020-02-04 hep-ex hep-ph
Invisible Decays in Higgs Pair Production
希格斯对产生的观测是LHC物理计划的一个重要长期目标，因为它将揭示希格斯场的标量势和电弱对称性破缺的性质。虽然许多研究已经研究了新物理学对di-Higgs产生的影响，但很少有人注意到在这个通道中发生奇异希格斯衰变的可能性。在这里，我们调查的后果，外来的不可见的希格斯衰变的di希格斯生产。我们概述了搜索敏感，这样看不见的衰减在$b\bar b+{\not \!\! E}_T$通道。我们表明，探测不可见的分支比的顺序10 $\%$在大型强子对撞机的高亮度运行将是具有挑战性的，但在共振增强的双希格斯生产，这种最终状态可以成为至关重要的建立物理的存在超出了标准模型在对撞机的能量。我们还简要地讨论了其他奇异希格斯衰变模式的前景和潜在的观察这种奇异的衰变在di希格斯通道。
2017-02-09 hep-ex hep-ph
Constraints on Unparticle Interactions from Invisible Decays of Z, Quarkonia and Neutrinos
非粒子（$\U$）与粒子的相互作用较弱。非粒子的直接信号将以丢失能量的形式出现。我们利用$Z$、矢量夸克偶素$V$和中微子的完全不可见衰变模研究了非粒子相互作用的约束。非粒子相互作用尺度$Λ_\U$的约束条件对非粒子的维数$d_\U$非常敏感。从不可见的$Z$和$V$衰变中，我们发现对于矢量$\U$，当$d_\U$接近1时，非粒子尺度$Λ_\U$可以大于$10^4$ TeV，而对于$d_\U$在2附近时，尺度可以小于1 TeV。从看不见的中微子衰变中，我们发现如果$d_\U$接近3/2，尺度可以超过普朗克质量，但如果$d_\U$接近2，尺度可以低至几百GeV。我们还研究了用$V (Z)\to γ+ \U$来约束非粒子相互作用的可能性，发现目前的数据给出的约束很弱。
2007-10-29 hep-ex 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
Search for Invisible Decays of $η$ and $η^\prime$ in $J/ψ\to ϕη$ and $ϕη^\prime$
利用北京正负电子对撞机BES II探测器收集的$58\times 10^6$ $J/ψ$衰变数据样本，在$J/ψ$中搜索$η$和$η^\prime$到$ϕη$和$ϕη^\prime$的不可见衰变。在$K^+K^-$终态中重建的$ϕ$信号用于标记$η$和$η^\prime$衰变。对于$η$或$η^\prime$的不可见衰变，未发现信号，并且对于$\frac{B(η^\prime\to \text{invisible})}{B(η^\prime\toγγ)}$的$\frac{B(η\to \text{invisible})}{B(η\toγγ)}$和$6.69\times 10^{-2}$的比率，在90%置信水平下的上限被确定为$1.65 \times 10^{-3}$。这是对$η$和$η^\prime$衰变到不可见的最终状态的第一次搜索。
2006-10-19 astro-ph hep-ex hep-ph
Prospects on the search for invisible Higgs decays in the ZH channel at the LHC and HL-LHC: A Snowmass White Paper
我们展示了在大型强子对撞机（LHC）和高亮度LHC（HL-LHC）上寻找希格斯玻色子的不可见衰变的前景。这种搜索是在与Z玻色子结合产生的希格斯玻色子玻色子上进行的。我们预计，在95%置信水平下，在sqrt（s）=14 TeV时，可以排除17-22%（6-14%）的分支比和300 fb ^{-1}（3000 fb^{-1}）的数据。该范围表示对系统不确定性控制的不同假设。解释与希格斯门暗物质模型也被认为是。
2014-12-16 hep-ex hep-ph
Invisible widths of heavy mesons
我们重新计算了标准模型中重介子的不可见宽度，这是研究重介子衰变中轻、长寿命中性粒子产生的基准。我们挑战的共同假设，在标准模型这些宽度占主导地位的介子衰变到一个两个中微子的最终状态，并证明他们是占主导地位的衰变到四个中微子的最终状态。我们指出，目前在标准模型中对重介子不可见宽度的估计低估了几个数量级的影响。我们检查目前可用的实验数据上看不见的宽度和暗光子的属性上的限制。我们还评论了K介子的不可见宽度。
2018-09-12 hep-ex 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
Signatures of Invisible Fermions in $Λ_b^0 \to Λ_c^+ \ell^- \bar{X}_{\rm inv}$ Decays
School of Physics, University of Hyderabad（海德拉巴大学物理学院）；Department of Physics, Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校物理系）
本文利用模型无关弱有效理论，通过角分布分析研究不可见费米子质量在 $\Lambda_b^0 \to \Lambda_c^+ \ell^- \bar{X}_{\rm inv}$ 衰变中的特征信号，可区分不同相互作用类型及手征结构。
2026-09-11 hep-ex hep-ph
Exploring invisible neutrino decay at ESSnuSB
我们探讨了不可见的中微子衰变，其中一个重的活性中微子状态衰变成一个轻的无菌中微子状态，并提出了两个基线选项，$540~$公里和$360~$公里，ESSnuSB实验装置的比较分析。我们的分析表明，ESSnuSB可以在$3 σ$上为$360~(540)~$ km的基线选项设置衰变参数$τ_3/m_3 = 2.64~(1.68) \times 10^{-11}~$ s/eV的界限。预期得到的约束$360~$公里是稍好于相应的一个DUNE的充电电流（CC）分析。此外，我们表明，ESSnuSB的能力，发现衰变，并精确测量衰变参数，是更好的基线选项的$540~$公里比$360~$公里。关于衰减的影响，在$δ_{\rm CP}$测量，我们发现，在一般的CP破坏发现的潜力是更好的衰变的存在。如果假设数据衰减但理论上没有衰减，CP精度的变化是显著的。
2021-05-11 hep-ex hep-ph
Constraints on invisible Higgs decay in MSSM in the light of diphoton rates from the LHC
我们研究了纯唯象最小超对称标准模型（MSSM）的参数空间，没有假设任何超对称破缺方案。我们发现，一个大的区域的参数空间确实可以产生最轻的中性希格斯质量约125 GeV，最近的ATLAS数据所建议的，也导致事件率周围，或略高于，标准模型的期望在双光子和四轻子通道。使用一个比希格斯粒子轻得多的最轻的中性伴子，我们发现希格斯粒子“看不见的”衰变成一对中性伴子，衰变率高达10%左右，这与大型强子对撞机（LHC）的当前数据是一致的。
2012-02-23 hep-ex 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
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
Invisible Higgs decay with B\to Kν\barν constraint
如果希格斯玻色子是LHC可达范围内唯一的粒子，那么对希格斯玻色子性质的精确测量将在研究电弱对称性破缺以及可能的新物理学中发挥独特的作用。我们试图使用低能量实验，如罕见的B衰变，以限制一个具有挑战性的衰变模式的希格斯粒子，其中一个希格斯粒子衰变到一对光（\approx 1 \sim 2 GeV）SM单线态S，变得不可见。利用目前稀有衰变\to Kν \bar ν的实验结果，通过计算BPDMATHABMO K SS对\to K+ \cancel{E}的贡献，得到了Higgs与这种光单态耦合的上界.有趣的是，不可见衰变模式h \to SS的部分宽度（取耦合的上限值）与h \to WW/ZZ或WW^（*）衰变模式处于相当的水平，使得希格斯粒子可以识别，但与标准模型希格斯粒子衰变的预测衰变BR不同。这将对希格斯粒子性质的精确测量产生影响。我们还研究了这种光单线态对宇宙学的影响，并提出了解决潜在问题的方法。
2010-03-08 hep-ex hep-ph
Precise predictions for V+2 jet backgrounds in searches for invisible Higgs decays
我们提出次领先阶QCD和电弱（EW）理论预测$V+2\,$喷流的产生，与$V=Z,W^{\pm}$，考虑QCD和EW生产模式和它们的干扰。我们专注于相空间区域，其中$V+2\,$喷流的产生主要由矢量玻色子融合，这些过程产生的不可约背景中不可见的希格斯玻色子玻色子衰变的搜索占主导地位。部分子水平的预测提供了详细的处方，其实施在实验分析的基础上重新加权的Monte Carlo样本。关键的想法是，利用$W+2\,$喷流产生的精确数据，结合理论驱动的外推到$Z+2\,$喷流过程，可以导致在百分之几的水平上确定不可约的背景。特别注意的是，由于未知的高阶QCD和EW效应和它们之间的相关性不同的$V+2\,$喷流过程，这是关键，以提高不可见的希格斯衰变的灵敏度的剩余理论的不确定性的估计。
2022-04-15 hep-ex hep-ph
Measuring properties of a dark photon from semi-invisible decay of the Higgs boson
通过希格斯玻色子衰变为光子和不可见粒子，人们已经付出了相当大的努力来发现暗光子。一个尚未探索的问题是，如果在这个通道中发现过量的暗光子，那么在LHC上可以测量暗光子的哪些特性，以及我们是否可以确定这个信号是否确实是暗光子的信号。在本文中，我们试图解决这些问题的两个希格斯生产渠道：胶子融合和$Z$相关。首先，对无质量暗光子的质量上限和有质量暗光子的质量不确定性进行了展望。其次，我们研究了区分这个信号的希格斯衰变到一个引力伴子和一个中性伴子，衰变到一个光子和另一个引力伴子。最后，研究了观测希格斯粒子衰变为暗光子和$Z$玻色子的互补可能性。
2022-04-27 hep-ex hep-ph
Invisible Quarkonium Decays as a Sensitive Probe of Dark Matter
我们检查在一个模型独立的方式，可以在B工厂进行的测量与灵敏度暗物质。如果单重标量、赝标量或矢量存在，并介导标准模型-暗物质相互作用，它可以介导夸克偶素态的不可见衰变，如$Υ$、$J/Ψ$和$η$。这样的场景出现在超对称、扩展的希格斯扇区、超对称$μ$问题的解，以及来自大统一理论和弦理论的额外U（1）规范群的背景下。在$Υ(4S)$上运行的现有B工厂可以通过发射初始状态辐射（ISR）光子来产生较低的$Υ$共振。使用ISR和辐射衰变的组合，可以标记不可见衰变的夸克偶素共振的初始状态，从而对介导标准模型-暗物质相互作用的粒子的自旋和CP性质具有灵敏度。这些测量可以发现或对暗物质的情况施加强约束，其中暗物质大约比$b$ -夸克轻。对于衰变链$Υ(nS) \to π^+ π^- Υ(1S)$（n= 2，3），我们分析了占主导地位的背景，并确定在$Υ(4S)$收集的$400 fb^{-1}$，B工厂可以限制$BR(Υ(1S) \to invisible) \lsim 0.1%$。
2005-09-25 hep-ex hep-ph
Invisible decay of orthopositronium vs extra dimensions
在Randall-Sundrum型模型中，正电子偶素（o-Ps）会因为隧穿进入额外维度而消失。这种效应的实验特征是电子偶素的不可见衰变。我们指出，这一过程可能发生在目前的实验上限的两个或三个数量级的速率。我们对此进行了详细的讨论，并强调真空中正电子偶素不可见衰变的存在可以解释o-Ps衰变率之谜。因此，我们的结果增强了现有的动机，并证明了在不久的将来的实验中更灵敏地搜索o-Ps->不可见衰变的努力是合理的。本文还讨论了正电子偶素其他稀有衰变中新物理的可能表现。
2002-05-06 hep-ph
Invisible decay of muonium: Tests of the standard model and searches for new physics
在标准模型中，有几个典型的例子涉及到μ子，电子和相应的中微子，它们通过交叉对称性连接：i）μ子的衰变，ii）逆μ子衰变，iii）μ子和电子湮灭成两个中微子。虽然前两个反应很久以前就已经被观察和测量过了，但导致不可见的最终状态的第三个过程从未被实验测试过。它可以直接发生，或者在低能量下，通过一个μ子和一个电子从原子束缚态湮灭，称为μ 鎓（M=μ^+e^-）。M \to ν_μν_e衰变是一个非常罕见的过程，相对于普通μ介子衰变率，分支分数为Br（M \to ν_μν_e）= 6.6 × 10^{-12}.利用MuLan协作组精确测量正μ子寿命的实验结果，我们设定了第一个极限Br（M \to invisible）< 5.7 10^{-6}，同时在这个界限和预测之间仍然留下了大约6个数量级的巨大差距。为了提高限制，我们提出了一个实验，专门用于敏感搜索的M \to不可见的衰变。对实验装置的可行性研究表明，在10^{-12}水平上可以实现在分支分数Br（M \to不可见）中搜索这种衰变模式的灵敏度。如果提出的搜索结果比预测的高得多，比如Br（M \to invisible）< 10^{-10}，这将明确地表明新物理的存在。我们指出，这种可能性可能会发生由于在镜像物质模型中的介子-镜像介子转换。与标准模型预言一致的结果将是对纯轻子束缚态湮灭的一个干净的检查。
2013-01-16 hep-ex hep-ph
One jet to rule them all: monojet constraints and invisible decays of a 750 GeV diphoton resonance
ATLAS和CMS合作最近报告了双光子末态的轻度过剩，指向质量约为750 GeV的共振和潜在的大宽度。我们认为标量共振产生的可能性，通过胶子融合和衰变的电弱规范玻色子，射流和对不可见的粒子，稳定在对撞机尺度。我们计算限制从单喷搜索这样的共振和测试他们的兼容性与要求的大宽度。我们还研究了稳定粒子是否可以成为暗物质候选者，并研究了相应的遗迹密度约束以及对撞机限制。我们表明，单射流搜索排除了很大一部分可用的参数空间，并指出一个广泛的双光子共振的情况下，可以调和单射流约束。
2016-05-30 hep-ex hep-ph
Higgs decays to $γ$ and invisible particles in the standard model
在标准模型中，利用Higgs玻色子质量$m_h=125$ GeV，分析了Higgs辐射衰变$h\rightarrowγν_l\barν_l$与$ν_l = ν_e,\,ν_μ$和$ν_τ$.我们的计算表明，这些过程的包容宽度，即，${ν_l=ν_e,ν_μ,ν_τ}$的$Γ(h\toγν_l\barν_l)$之和为$1.41$ keV，约为$Γ(h\toγγ)$的$15\%$。因此，在未来的精确实验中，对这些通道的观测可能会为我们提供一些有用的信息，无论是在标准模型中，还是在其可能的扩展中。
2013-10-31 hep-ex hep-ph
Constraining the invisible neutrino decay with KM3NeT-ORCA
在标准模型之外的粒子物理学的几个理论认为中微子可以衰变。在这项工作中，我们假设的标准机制的中微子振荡被改变的最重的中微子质量状态的衰变成一个不育的中微子，并根据模型，标量或Majoron。我们研究了即将到来的KM 3 NeT-ORCA实验对这种情况的敏感性，发现它可以改善来自振荡实验的电流边界，其中三个中微子振荡被认为是大约两个数量级。我们还研究了中微子衰变的存在如何影响大气振荡参数$\sin^2θ_{23}$和$Δm_{31}^2$的测定，以及中微子质量排序的灵敏度。
2019-01-12 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
$Z$-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
Higgs characterisation in the presence of theoretical uncertainties and invisible decays
虽然希格斯粒子表征计划正在顺利进行，但标准模型之外的新物理学的直接迹象仍然难以捉摸。执行一个适合的完全差分希格斯生产截面在大型强子对撞机的希格斯相关的有效运营商的子集，我们讨论了在何种程度上的理论不确定性可以限制在这样一个新的物理搜索方案的灵敏度。通过引入新的光自由度，可以有助于一个不可见的（或不可检测的）希格斯衰变宽度$h \to ϕϕ$扩展维6希格斯有效场论框架，我们展示了如何差分耦合拟合可以解开非标准模型耦合和不可见的衰变宽度的影响，目前在许多新的物理场景，如希格斯门户暗物质。包括所谓的离壳测量，一直主张作为一个灵敏的$κ$框架中的希格斯宽度的测定，我们明确表明，这种方法不提供互补的灵敏度尺度分离的新物理$Λ\gg m_h \gg m_ϕ$，这是赞成在超越标准模型的情况下，涉及天体物理学和对撞机的现象，在运行期间的LHC 1的非观测新的物理。
2017-11-24 hep-ex hep-ph
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
Invisible Upsilon decays into Light Dark Matter
在MSSM或N（n）MSSM中，不可见的psi和Upperdum衰变为轻中性伴子的过程比产生nu nubar的过程要小，即使轻自旋为0的粒子与夸克和中性伴子耦合。更一般地说，轻暗物质粒子通常是被禁止的，除非它们可以通过一种比弱相互作用（在较低能量下）更强的新相互作用而充分湮灭，如轻自旋1 U玻色子或标量暗物质的重费米子交换所诱导的。我们讨论了U玻色子，重费米子，或自旋0交换不可见的psi和Uppermant衰变的可能贡献。铀交换可能导致（但不一定）不可见的衰变进入光暗物质的重要分支。我们展示了如何得到正确的遗迹密度，以及足够小的不可见分支分数，以及由此产生的U耦合到普通粒子和暗物质的约束，特别是|c_chi.f_bV| < 5 × 10^-3，这是因为2 m_chi小于几个GeV。我们还解释了为什么没有独立于模型的方法来预测psi和Upperdum分支分数到轻暗物质，从暗物质湮灭截面在冻结时间。
2010-03-12 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Footprint of Triplet Scalar Dark Matter in Direct, Indirect Search and Invisible Higgs Decay
在这次演讲中，我们将回顾惰性三重态模型（ITM），它为暗物质（DM）粒子提供了候选者。然后我们研究了希格斯玻色子玻色子可能衰变为DM候选粒子的情况，并利用现有的不可见希格斯玻色子衰变的实验数据来约束ITM的参数空间。我们还考虑了DM的间接搜索，并使用FermiLAT数据对参数空间进行约束。最后，我们比较了这个限制与LUX实验提供的低质量DM和不可见的希格斯衰变的约束。
2015-01-25 hep-ph
Study the effect of beam energy spread and detector resolution on the search for Higgs boson decays to invisible particles at a future e$^+$e$^-$ circular collider
我们研究了预期的灵敏度，以测量分支比的希格斯玻色子衰变到不可见的粒子在未来的圆形\epem对撞机（FCC-ee）的过程$e^+e^-\to HZ$与$Z\to \ell^+\ell^-$（$\ell=e$或$μ$）使用的集成光度为3.5 ab $^{-1}$在质心能量$\sqrt{s}=240$ GeV。讨论了FCC-ee束的能散和轻子重构中的分辨率的影响。%两种不同的检测器的概念被认为是：检测器对应的CMS重建性能和ILC检测器的预期设计。在3.5 ab $^{-1}$数据采集后，$5σ$观测的最小分支比为$1.7\pm 0.1\%(stat+syst) $。95\% CL下的分支比排除限为$0.63 \pm 0.22\%((stat+syst))$。
2017-02-06 hep-ex hep-ph
The first limit on invisible decays of $B_s$ mesons comes from LEP
受Belle II观测启发，通过重新解释ALEPH在LEP上的旧数据，首次为$B_s$介子不可见衰变设定了限制，并展示了未来Tera-$Z$工厂的探测潜力。
2024-06-05 hep-ex hep-ph
Invisible Z decay width bounds on active-sterile neutrino mixing in the (3+1) and (3+2) models
在这项工作中，我们考虑的标准模型扩展的单重无菌中微子的质量在eV范围内，并与活跃的中微子混合。活跃的不育中微子混合呈现新的贡献，不可见的Z衰变宽度，在轻不育中微子的情况下，仅取决于活跃的不育混合矩阵元素。然后，我们使用当前的不可见Z衰变宽度的实验值来获得（3+1）和（3+2）模型的这些混合矩阵元素的界限。
2007-06-08 hep-ph
On the invisible decays of the Upsilon and J/Psi resonances
我们估计的最重要的修正分支比的夸克偶素状态的不可见衰变，所产生的可能的扩展的标准模型。在考虑的可能性是存在额外的Z-玻色子，最小的超对称扩展的标准模型与R-宇称违反，并衰变成goldstinos。在现有的和未来的B-工厂和τ-魅力工厂检测这些修正的前景进行了讨论。
1998-06-25 hep-ph
Invisible decays of axion-like particles: constraints and prospects
类轴子粒子（ALP）可以提供一个门户到新的状态的黑暗部门。我们研究这个门户网站的现象时，ALP主要是看不见的衰减，而其与标准模型部门的相互作用基本上是通过其耦合到电子和/或光子。我们重新分析现有的限制，从各种对撞机和束流收集实验，特别是ALP生产通过电子/正电子相互作用，除了通常的生产通过ALP-光子耦合。我们进一步讨论了这些限制和有趣的可能性，同时解释μ子和电子磁矩异常之间的相互作用。最后，我们说明了在LNF正电子固定靶实验PADME的ALP搜索的前景，以及未来达到的升级实验装置。
2021-04-08 hep-ex hep-ph
General neutrino interactions with sterile neutrinos in light of coherent neutrino-nucleus scattering and meson invisible decays
本文研究了在有效场论中，由CEνNS过程和介子不可见衰变得到的类属中微子与无菌中微子相互作用的电流边界。首先用介于电弱标度和手征对称性破缺标度之间的低能有效场论（LNEFT）描述了夸克与左手SM中微子和/或右手中微子的相互作用.我们完成了独立的运营商的基础上，包括轻子数守恒（LNC）和轻子数违反（LNV）运营商涉及右手中微子的LNEFT到6维。我们从相干观测中平移了LNEFT Wilson系数的界，并计算了轻介子不可见衰变的分支分数。LNEFT上的界限，然后映射到SM有效场论与无菌中微子（SMNEFT），以限制新的物理以上的电弱标度。我们发现，介子不可见衰变可以为两个（一个）活动中微子的夸克-中微子相互作用中的τ中微子味分量和s夸克分量以及没有任何活动中微子场的有效算符提供唯一灵敏的探针。CEνNS过程对所有其他威尔逊系数都有最严格的限制。在假定SMNEFT中每次只存在一个主导Wilson系数和可忽略的无菌中微子质量的情况下，新物理标度的最严格极限是LNEFT中相应偶极算符的2.7 - 10 TeV和LNEFT中中微子-夸克算符的0.5 - 1.5 TeV。
2020-07-28 hep-ex hep-ph
Probing for Invisible Higgs Decays with Global Fits
通过对Higgs信号强度数据进行全局拟合，我们证明了标准模型（SM）Higgs粒子的大的不可见分支比Br_{inv}目前与质量尺度m_h ~ 124 GeV的标量共振的实验暗示是一致的。对于该质量标度，我们发现Br_{inv} < 0.64（95% CL），来自对ATLAS、CMS和Tevatron协作提供的单个通道信号强度的全局拟合。新的测试，可以用来改善的前景，实验发现一个Br_{inv}与未来的数据的存在提出。这些测试是基于所有可见通道希格斯信号强度的组合，并使我们能够检查所需的减少实验和理论误差，在这个数据中，将允许一个更显着的边界不可见的分支比实验支持。我们研究的一些细节如何影响我们的结论和方法时，在这个质量尺度的标量共振耦合偏离SM的。
2012-11-05 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
Probing Invisible Vector Meson Decays with NA64 and LDMX
电子束固定靶实验，如NA 64和LDMX使用丢失的能量动量来检测暗物质和其他长寿命状态的产生。研究最多的产生机制是通过载体介体的暗韧致辐射。在这项工作中，我们探索了缺失的能量-动量信号的补充来源：韧致辐射光子可以在排他性的光生过程中转化为硬矢量介子，然后衰变为暗物质或其他不可见的粒子，如中微子。我们发现，现有的NA 64数据可以改善不可见光矢量介子衰变的主要限制，而未来运行的LDMX可以改善他们高达$5$数量级。对于暗光子和$U(1)_B$规范玻色子介质的例子，介子衰变的解释大大提高了这些实验的灵敏度，特别是对质量为$m_χ\gtrsim 0.1\ \mathrm{GeV}$的热遗迹暗物质。
2022-02-28 hep-ex hep-ph nucl-th
Displaced or invisible? ALPs from $B$ decays at Belle II
本研究针对Belle II实验，提出B介子衰变产生类轴子粒子的不可见信号搜索新策略，分析了位移与不可见信号的互补性，显著提升了小耦合探测灵敏度，并明确了不同质量区间的最优探测方式。
2023-06-14 hep-ex hep-ph
Invisible Higgs Decays from Higgs Graviscalar Mixing
我们重新计算了不可见的Higgs衰变宽度所产生的Higgs重力标量混合在ADD模型中，比较原来的推导在非对角质量基础的对角质量基础。得到的结果是相同的（与原始计算相差2倍），但对角基推导在教学上有助于澄清混合中不可见宽度的物理学。我们强调，这两个推导都清楚地表明，对于由希格斯粒子加重力标量中间共振介导的$WW\to WW$这样的过程，能量的直接扫描将遵循{ \it单} Breit-Wigner形式，其总宽度由$Γ^{tot}=Γ_h^{SM}+Γ_{invisible}$给出。我们还计算了由于直接希格斯粒子到引力标量对衰变对不可见宽度的额外贡献。我们发现，由于后者的不可见的宽度是相对较小的，除非希格斯质量是可比的或大于有效的额外维普朗克质量。
2009-11-19 hep-ph
The light invisible boson in FCNC decays of $B$ and $B_c$ mesons
本文研究了$B$和$B_c$介子的FCNC衰变过程，其中发射出一个不可见粒子。自旋0和自旋1的情况都被考虑。引入模型无关的有效拉格朗日量来描述光不可见玻色子与夸克之间的耦合。利用$B$介子衰变丢失能量的实验上限提取了耦合系数的约束条件。利用这些边界预测了相应$B_c$衰变的分支分数的上限，当末子为赝标介子或矢量介子时，分支分数分别为$10^{-6}$或$10^{-5}$量级.当$m_χ\approx3.5- 4$ ~GeV（其中$m_χ$是不可见粒子的质量）时，分支比达到最大.
2021-07-01 hep-ph
Erratum: Bounds on Invisible Higgs boson Decays from $t\bar{t}H$ Production
通过CMS搜索衰变到$t\bar{t}$和失去横动量的终止夸克，推断出$t\bar{t}H$产生的希格斯玻色子不可见衰变的边界。对$t\bar{t}H$产生的限制依赖于CMS选择$t\bar{t}H$的效率，如在模拟样品中测量的。模拟样本的生成误差会导致选择效率的显著高估。给出了校正结果。
2015-04-17 hep-ph
Bottomed baryon decays with invisible Majorana fermions
基于夸克与不可见粒子之间的模型无关的有效拉格朗日量，研究了具有变味中性流（FCNC）的底重子衰变中$χ$的不可见Majorana费米子.从从实验中提取的耦合常数的界限，我们检查的$Λ_b\toΛχχ$，$Ξ_b^{0(-)}\toΞ^{0(-)}χχ$，$Λ_b\to n χχ$，$Ξ_b^{-}\to Σ^{-} χχ$，$Ξ_b^{0}\to Σ^{0} χχ$，和$Ξ_b^{0}\to Λχχ$的衰变分支比，这可以是大的$6.3,~9.2,~5.7,~5.8,~2.7$，和$1.0\times10^{-5}$为$m_χ=2$ GeV，分别。其中一些衰变可以在未来的实验研究中获得，例如Belle II。
2022-12-10 hep-ph
Phenomenology of a leptonic goldstino and invisible Higgs boson decays
非线性实现的超对称性，结合标准模型的场容量和SU（3）XSU（2）XU（1）规范不变性，允许局域的6维算符涉及一个goldstino，一个轻子二重态和一个Higgs二重态。这些相互作用保持总轻子数，如果左手goldstino变换为反轻子。我们讨论由此产生的现象，在简单的限制，新的耦合只涉及一个轻子家庭，从而保存轻子味。Z玻色子和希格斯玻色子都可以衰变为中微子和戈德斯坦子：目前不可见的Z宽度和其他观测量的限制为希格斯玻色子通过这种不可见模式主要衰变或至少具有相当大的分支比的惊人可能性留下了空间。最后，我们评论的观点在强子和轻子对撞机，并对我们的分析可能的扩展。
2005-03-23 hep-ex hep-ph hep-th
Invisible neutron decay and light BSM particles
Universidad de La Serena（拉塞雷纳大学）；Millennium Institute for Subatomic Physics at the High Energy Frontier (SAPHIR)（高能前沿亚原子物理千年研究所 (SAPHIR)）；Instituto de Física Corpuscular – CSIC - Universitat de València（瓦伦西亚大学-西班牙国家研究委员会粒子物理研究所）
本文研究了通过引入右旋中微子等轻量BSM粒子，如何在更低维度下构造不可见中子衰变算符，并探讨了相关实验搜索。
2026-02-04 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
Extra dimensions and invisible decay of orthopositronium
指出Randall-Sundrum型的无穷维模型预言了正电子偶素（o-Ps）消失到额外维中.这种效应的实验特征是正电子偶素的o-Ps ->不可见衰变，其发生率可能在目前实验上限的三个数量级内。这一结果增强了现有的动机，更敏感的搜索这种衰变模式，并建议在非加速器实验中测试额外的维度的额外方向。
2003-02-23 hep-ph
Probing the sensitivity to leptonic $δ_{CP}$ in presence of invisible decay of $ν_3$ using atmospheric neutrinos
中微子振荡的主要参数之一是轻子$δ_{CP}$相，其值还没有非常精确地确定。由于中微子的质量很小，但质量有限，因此它们可以进行可见和不可见的衰变。本文利用大气中微子和反中微子事件分析了第三质量本征态$ν_3$的不可见衰变对$δ_{CP}$灵敏度的影响。检测器的分辨率和系统的不确定性的影响进行了研究，以确定最佳的分辨率和效率所需的检测器，以获得显着的灵敏度，即使在存在的衰变。
2020-06-11 hep-ph
