Wino Cold Dark Matter from Anomaly-Mediated SUSY Breaking
在隔离扇区/反常介导超对称破缺框架下讨论了宇宙学模问题。在这个方案中,引力子质量(对应于模质量)自然是10 - 100 TeV,因此模场的寿命可以短于$\sim 1 sec$。因此,宇宙学模场应该在大爆炸核合成开始之前衰减。此外,在反常介导的情况下,最轻的超粒子(LSP)是类维诺中性伴子。虽然大的湮灭截面意味着Wino LSP的热遗迹密度太小,不能成为冷暗物质(CDM)的主要成分,但模衰变可以产生足够丰度的Winos来构成CDM。如果Winos确实是暗物质,从探测的角度来看,这将是非常有利的。如果晕密度由Wino类LSP主导,则Ge探测器中Wino CDM的探测率可以大到$0.1 - 0.01$事件/kg/天,这在未来Ge探测器CDM探测的范围内。此外,在我们的银河系中,Winos的对湮灭产生了一个重要的正电子信号,这应该会在AMS中产生壮观的信号。
1999-06-29 hep-ph
Discovering Supersymmetry at the Tevatron in Wino LSP Scenarios
在超对称模型中,SU(2)规范玻色子的伙伴Winos可能是最轻的超对称粒子(LSP)。对于一般参数,带电和中性Winos是高度简并的。带电的Winos可以在宏观距离内移动,但在到达μ子室之前可以衰变为中性Winos和极软的轻子或π介子,从而规避了基于高能衰变产物或μ子室撞击的传统触发要求。然而,这些charginos是可检测的,并且可以在与射流相关联时被触发。此外,我们提出了一个新的触发事件与高p_T轨道和低强子活动。对于亮度为2 fb^-1的Tevatron Run II,所提出的搜索可以发现质量高达300 GeV的Winos,并在隔离扇区模型中探索相当大一部分参数空间。
1999-07-08 hep-ex hep-ph
Non-Thermal Production of Wino Dark Matter via the Decay of Long-Lived Particles
我们考虑超对称模型中,中性威诺是最轻的超粒子(LSP),并研究的可能性,非热产生的威诺发挥的作用,暗物质。如果威诺质量小于2.9 TeV,那么威诺的热遗迹密度将小于暗物质目前的质量密度;然而,即使威诺质量较小,如果威诺是由外来粒子衰变产生的非热产物,那么它也可能是暗物质的主要成分。为了详细研究这种可能性,我们进行了一个精确的计算Wino的质量密度产生的外来粒子衰变,考虑到以下影响:(i)带电和中性Winos之间的共湮灭,(ii)Sommerfeld效应对Winos的对湮灭截面。我们考虑几个动机良好的情况下,异国情调的粒子对应于宇宙学模场,引力子,或axino,并讨论这些情况下的威诺LSP的含义。
2013-07-10 hep-ph
Higgsino and Wino Dark Matter from Q-ball Decay in Affleck-Dine Baryogenesis
我们认为,如果类希格斯诺和类维诺中性伴子是由阿弗莱克-戴恩重子生成过程中的Q球衰变产生的,那么它们就是很好的暗物质候选者。这些LSP的Q球的后期时间衰减和随后的对LSP的湮灭自然导致所需的质量密度的暗物质。此外,这些暗物质可以更容易地检测到暗物质搜索实验比标准的双类暗物质。
2001-12-02 hep-ph
Linear Collider Signal of a Wino LSP in Anomaly Mediated Scenarios
在下一代直线对撞机中产生的电子(smuon)对,产生一个快速的电子(μ子)触发,一个可见的严重电离轨道和/或解决软π介子的碰撞参量和整体$\mET$,显示出异常介导的超对称破缺模型与中性Wino作为LiNbO 3超对称粒子,几乎质量简并与较轻的chargino提供了一个吸烟枪签名。
2000-09-11 hep-ex hep-ph
Mixed axion-wino dark matter
各种超对称模型产生分裂质谱,其特征在于非常重的标量,但亚TeV的高吉诺,通常与酒样LSP。这样的模型预测热产生的wino一样的WIMP暗物质丰度不足,使非热DM生产机制是必要的。我们研究的情况下,理论与葡萄酒般的LSP增加了一个Peccei-Quinn部门,包括一个axion-axino-saxion超多重态的超对称性KSVZ或超对称性DFSZ模型和/或没有saxion衰变到axion-axino。我们给出了各种情况下PQ破缺尺度f_a的允许范围,这些情况是通过求解必要的耦合玻尔兹曼方程产生的。我们还提出了一个模型的结果与辐射驱动的自然,但与葡萄酒一样的LSP。
2015-02-25 astro-ph.CO hep-ph
Closing in on the Wino LSP via trilepton searches at the LHC
最小超对称标准模型(MSSM)预言的中性伴子暗物质(DM)在大型强子对撞机(LHC)上被采用多种搜索模式进行了探测,其中最主要的一种是三轻子加缺失横动量通道。然而,对这种模式的实验分析主要是为了探测一种类似比诺的DM,这种DM起源于一对最轻的中性伴子和最轻的电荷伴子的衰变,这两种粒子都被认为是类似比诺的。在这项研究中,我们分析了这个三轻子通道如何被调谐为探测葡萄酒样DM。我们注意到,虽然上述的标准生产模式通常会导致一个相对较差的灵敏度为葡萄酒样DM,有区域在MSSM参数空间中的三轻子最终状态的净产量可以大大提高在大型强子对撞机与$\sqrt{s}=14$ TeV。这是通过考虑另一种通道来实现的,葡萄酒样DM本身与较重的chargino相关联的成对生产,以及LHC合作目前采用的运动学切割的优化。特别是,我们发现,削减的横向质量的第三轻子高度抑制两个信号通道,因此应该被丢弃在这个DM方案。我们进行了详细的检测器水平的研究,一些选定的参数空间点,是符合最重要的实验约束,包括最近的直接和间接DM检测设施。我们的分析表明,这两个通道的高度互补性,其组合的意义达到4 $σ$以上的葡萄酒样DM质量约100 GeV,与积分亮度低至100 fb $^{-1}$。
2018-01-28 hep-ph
Mass Splitting between Charged and Neutral Winos at Two-Loop Level
最近在LHC实验中寻找希格斯粒子的结果使人们更加关注具有重费米子的超对称标准模型。其中,几乎纯的维诺是最轻的超对称粒子(LSP)的模型已被广泛讨论,由于他们成功地提供了一个一致的暗物质候选人。wino LSP的显着唯象特征是其带电SU(2)_L伙伴(带电wino)的质量简并。微小的质量分裂使带电的wino寿命很长,这使我们能够通过寻找探测器内消失的带电轨道来检测LHC实验中的wino产生。由于实验的范围对质量分裂很敏感,因此必须非常精确地估计它。因此,我们进行了全面的计算的质量分裂在两个回路的水平,并发现分裂减少了几个兆电子伏相比,一个回路的计算。这种减少导致带电的wino的寿命延长约30%,由此ATLAS实验对wino质量的电流约束提高约10%。
2013-03-27 hep-ph
Direct Detection of the Wino- and Higgsino-like Neutralino Dark Matters at One-Loop Level
中性子-核子(\tilde χ^0-N)散射是直接寻找暗物质的重要过程。在本文中,我们讨论的截面的单圈的贡献,在类Wino和类Higgsino-LSP的情况下。当中性伴子接近弱本征态时,树能级上由Higgs \tilde χ^0 \tilde χ^0和Z \tilde χ^0 \tilde χ^0耦合引起的中性伴子-核子散射被树能级上的高吉诺-希格斯诺混合所抑制.单圈贡献的截面,产生的规范相互作用,不抑制任何超对称粒子的质量或混合的wino和希格斯ino类LSP的情况下。当σ_{ \tilde × ^0 N} \sim <10^{-45} cm ^2时,可显著改变总截面。
2005-01-07 hep-ph
Improved $(g-2)_μ$ Measurements and Wino/Higgsino Dark Matter
最小超对称标准模型(MSSM)的电弱(EW)部分可以解释各种实验数据。特别地,它可以解释μ子异常磁矩的实验结果与其标准模型(SM)预测之间持续的3-4 σ差异。最轻的超对称粒子(LSP),我们认为是最轻的中性伴子,可以进一步解释所观察到的暗物质(DM)的内容,通过共湮灭与次-LSP(NLSP),同时与直接检测(DD)实验的负面结果一致。关于EW超粒子在LHC的不成功的搜索,由于相对较小的生产截面,MSSM的一个反射光EW扇区与实验数据完全一致。DM遗迹密度可以完全由混合bino/wino LSP解释。在这里,我们把遗迹密度作为一个上限,这打开了wino和higgsino DM的可能性。我们首先分析了中性伴子,电荷子和标量轻子的质量范围与所有实验数据,包括相关的LHC搜索一致。我们发现大约一个上限为~ 600 GeV的LSP和NLSP群众。在第二步中,我们假设费米实验室“MUON G-2”合作运行1的新结果产生了与具有相同中心值的现有实验结果相当的精度。我们分析了运行1数据与现有μ子g-2数据的组合对允许的MSSM参数空间的潜在影响。我们发现,在这种情况下的LSP和NLSP质量的上限大幅减少约100 GeV。我们解释这些上限,鉴于未来的HL-LHC EW搜索以及未来的高能电子-正电子对撞机,如ILC或CLIC。
2021-03-24 hep-ph
Mixed Bino-Wino-Higgsino Dark Matter in Gauge Messenger Models
在弱标度下几乎简并的bino和wino质量是规范信使模型的一个独特特征。最轻的中性伴子是比诺、维诺和希格西诺的混合物,如果它是最轻的超对称粒子,它就能产生正确数量的暗物质密度。此外,由于超伴子的压缩谱是规范信使模型的典型特征,各种共湮灭和共振区域重叠,并且经常产生正确数量的中性伴子遗迹密度作为几个过程的相互作用。这一特征使得对观测到的暗物质密度的解释对基本参数的敏感性大大降低。我们计算了中性伴子遗迹密度假设热历史,并提出了自旋无关和自旋相关的截面的直接检测。我们还讨论了从B到S伽马和μ子g-2的唯象约束,并将规范信使模型的结果与众所周知的mSUGRA方案的结果进行比较。
2007-04-16 hep-ph
Discovery reach for wino and higgsino dark matter with a disappearing track signature at a 100 TeV $pp$ collider
在超对称性理论中,最轻的中性伴子是暗物质的候选者,并且经常被认为是最轻的超对称粒子(LSP)。如果中性的维诺或希格西诺是暗物质,LSP质量的上限由观测到的暗物质的残余密度决定。如果LSP是一个接近纯的中性态,那么最轻的电荷态将有很长的寿命,因为LSP和电荷态之间的质量差很小。本文介绍了100 TeV的未来圆形强子对撞机(FCC)的维诺和希格西诺暗物质使用消失的轨道签名的发现潜力。讨论了将发现范围扩展到wino/higgsino暗物质热极限的搜索策略,详细研究了FCC强子机可能运行情况下的背景速率和FCC强子探测器的参考设计。文中还讨论了改进探测器布局的建议和进一步提高灵敏度的几点设想。
2019-06-17 hep-ex hep-ph
$(g-2)_μ$ and SUSY Dark Matter: Direct Detection and Collider Search Complementarity
最小超对称标准模型(MSSM)中的电弱(EW)部分可以解释各种实验数据。质量为几百GeV的EW粒子由于其小的产生截面而避开了LHC的搜索。这样一个轻EW扇区可以特别解释μ子异常磁矩\gmin 2的实验结果与标准模型(SM)预测之间的增强的$4.2\,σ$差异。最轻的超对称粒子(LSP),假设是最轻的中性伴子,$\tildeχ_1^0$,作为暗物质(DM)的候选者,进一步符合观测到的宇宙DM含量的限制。在这里,次LSP(NLSP)充当共湮灭伙伴,并且在质量上自然接近LSP。这种情况也在很大程度上与直接检测(DD)实验的阴性结果一致。DM遗迹密度可以完全由接近纯的bino或混合bino/wino LSP来解释。另一方面,相对较轻的wino和higgsino DM很容易保持在DM遗迹密度上限以下。利用改进后的$(g-2)_μ$极限,我们探讨了二、二/二、二和高DM分子的LSP和NLSP的质量范围与DM残体密度的相关性。特别是分析未来DM DD实验对这些DM场景的敏感性。我们发现,higgsino,wino和一种类型的bino的情况下,可以涵盖未来的DD实验。混合bino/wino和另一种类型的bino DM可以达到中微子底部以下的DD截面。在这些情况下,我们分析了与(HL-)大型强子对撞机和未来的$e^+e^-$线性对撞机的互补性。我们发现,虽然HL-LHC的前景是有趣的,但不是决定性的…
2021-12-02 hep-ph
Exploring the BWCA (Bino-Wino Co-Annihilation) Scenario for Neutralino Dark Matter
在具有非普适质量的超对称模型中,有可能存在符号相反的SU(2)和U(1)质量项。在这些模型中,高吉诺本征态几乎没有混合,因此最轻的超对称粒子要么是纯的bino,要么是纯的wino。只有当双温共湮灭(BWCA)作用于暗物质湮灭速率时,中性伴子遗迹密度才能与WMAP测量值相一致。我们绘制出的参数空间区域和质谱的BWCA方案的特点。直接和间接的暗物质探测率通常非常低。在对撞机实验中,BWCA方案的代表是一个小的质量间隙m_{\tilde Z_2} - m_{\tilde Z_1} ~ 20-80 GeV,所以树级二体衰变的\tilde Z_2是不允许的。然而,在这种情况下,第二轻的中性伴子具有增强的环衰变分支分数到光子。虽然在费米实验室的Tevatron中很难提取光子中性伴子衰变的特征,但它应该会在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机和线性e^+e^-对撞机中产生独特的事件。
2005-11-03 hep-ph
Complementary probes of bilinear R-parity violating SUSY models with a winolike LSP via neutrino oscillations and at the LHC
Indian Institute of Technology Patna(印度巴特那理工学院);Université Grenoble-Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学)
通过中微子振荡数据、希格斯质量和味观测量约束双线性R宇称破坏超对称模型参数空间,并分析wino-like轻子最轻超对称粒子衰变模式,LHC三轻子共振搜索可将质量排除至565 GeV(Run-II)或950 GeV(HL-LHC)。
2026-11-05 hep-ph
Long-lived bino and wino in supersymmetry with heavy scalars and higgsinos
我们指出,在含有重标量和希格斯玻色子的超对称中存在一个参数区域,在这个参数区域中,bino和wino中较重的粒子由于重希格斯玻色子而变得长寿。在这个区域,这些电弱的高吉诺扇区彼此隔离,只有与希格西诺质量成反比的非常小的混合。我们重新讨论了双玻色子和双玻色子衰变,并给出了在重希格斯玻色子极限下的部分衰变率和寿命的简单公式。我们讨论了在这种情况下,长寿的binos和winos的碰撞签名。
2015-10-30 hep-ex hep-ph
Mass Measurement of the Decaying Bino at the LHC
在某些超对称(SUSY)模型中,中性的Wino成为最轻的超粒子,而Bino衰变为Wino和标准模型粒子。在这样的模型中,我们表明,测量的Bino质量是可能的,如果短的带电轨道(长度为O(10厘米))可以被确定为一个信号的带电Wino生产。我们特别注意的异常介导的超对称性破缺(AMSB)模型与一般形式的Kähler势,其中只有gauginos是运动学上可访问的超粒子的LHC,并讨论的意义的Bino质量测量的AMSB模型的测试。
2008-07-31 hep-ph
Mixed (Cold+Warm) Dark Matter in the Bino-Wino co-annihilation scenario
我们研究了高尺度超对称性破缺模型中双-维诺共湮灭的唯象问题。在发现质量约为126 GeV的希格斯玻色子后,高尺度超对称性破缺被认为是有希望的。本文讨论了最轻的双超对称粒子(LSP)伴随着最大约30 GeV的重双超对称粒子。在bino和wino之间适当的质量分裂下,bino LSP具有正确的暗物质残余丰度。对于较小的质量分裂,引力子的晚期衰变可以提供正确的双暗物质丰度。在直接和间接探测中发现来自双暗物质的信号是极其具有挑战性的。通过利用LHC上的多喷流和缺失的横向动量事件,我们可以约束胶子质量,从而间接地探测双-维诺共湮灭的情况。然而,对撞机实验不能直接搜索双暗物质。在本文中,我们建议对双暗物质进行直接探测。我们表明,双暗物质的小尺度物质功率谱留下的印记时,双暗物质的引力子的衰变产生的。非热双暗物质表现为混合(冷+暖)暗物质。
2013-11-09 astro-ph.CO hep-ph
Flavour physics at large tan(beta) with a Bino-like LSP
具有大tan(β)和重方的MSSM是SM的理论上很好的动机和现象学上有趣的扩展。这种情况自然容纳(g-2)μ异常和希格斯玻色子玻色子质量的上限。在参数空间的宽区域中,预期在一些低能量可观测量中存在可见的非标准效应,例如BR(B->tau nu)、BR(B->l+ l-)、BR(B->Xs gamma)和BR(mu->e gamma)。我们分析了这些非标准效应的相关性的额外假设下,一个比诺类LSP的遗物密度容纳所观察到的暗物质分布。
2007-06-26 hep-ph
A new approach for detecting compressed bino/wino at the LHC
在一些超对称模型中,如分裂超对称或具有非普适的高吉诺质量的模型,双(LSP)和维诺(NLSP)可能具有相当小的质量分裂,以便通过双/维诺共湮灭提供正确的暗物质遗迹密度。这样一个带有压缩bino/wino的场景很难在LHC上探索。在这项工作中,我们建议探测这种情况下,从$pp \to j \tildeχ^0_2 \tildeχ^\pm_1$其次是$\tildeχ^0_2 \to γ\tildeχ^0_1$和$\tildeχ^\pm_1 \to W^{*}\tildeχ^0_1\to \ell^\pm ν\tildeχ^0_1$(这种方法也适用于压缩二进制/higgsino的情况)。通过对信号和背景的详细蒙特卡罗模拟,我们发现,对于$ΔM \sim 5-15$ GeV的质量分裂,在500 $fb^{-1}$的14 TeV LHC上可以探测到150 GeV的质量分裂(对于$ΔM = 5$ GeV,灵敏度可以达到$5σ$;对于$ΔM = 15$ GeV,灵敏度可以达到$2σ$).我们还研究了这种情况下的暗物质探测灵敏度,发现计划中的XENON-1 T(2017)无法完全覆盖遗迹密度和LUX限制所允许的低于150 GeV的参数空间。
2014-09-16 hep-ex hep-ph
A joint explanation for the soft lepton and monojet LHC excesses in the wino-bino model
Sorbonne Université & CNRS(索邦大学与法国国家科学研究中心);Miami University(迈阿密大学)
通过重新解读CMS和ATLAS的Run 2数据,结合四个LHC分析,在wino-bino简化模型中确定了一个优于标准模型的数据过剩参数区域,并发现该区域与标准宇宙学中的暗物质遗迹密度一致。
2025-06-26 hep-ph
Winos from natural SUSY at the high luminosity LHC
针对自然超对称模型中wino的衰变特征,研究识别8种衰变通道,结合信号得出HL-LHC对wino的发现与排除范围,并提出可验证其衰变产物的higgsino特征通道。
2024-01-26 hep-ph
Probing axino LSP from diphotons events with large missing transverse energy
在一个超对称模型中,一个轴子是最轻的超对称粒子(LSP),一个比诺是下一个超对称粒子(NLSP),在高能对撞机上成对产生的超对称粒子最终包括两个比诺,然后每个比诺衰变为一个光子和一个轴子。末态是双光子态,具有较大的能量损失。我们全面研究了ALEPH、CDF II和最近的ATLAS和CMS实验中$γγ+$ MET数据的含义。如果NLSP Bino在探测器外衰变,则在该模型中不能解释超过标准模型背景的过量,这发生在axino衰变常数$f_a$足够大时。ALEPH和CDF II数据对具有$m_{\tilde{B}} < 150$ GeV的轻Bino情况下的$f_a$给出了一个很强的限制:在$f_a \sim 10^6$ GeV附近的窄强子轴子窗口是完全封闭的。在胶子质量小于约776 GeV的情况下,最近的ATLAS数据将Bino质量的$f_a > 10^5$ GeV限制在700 GeV以下。这已经比以前的实验室边界更强了。
2012-07-16 hep-ph
Probing Bino-Wino Coannihilation at the LHC
我们研究了所谓的扩散或微分裂超对称中的双-维诺共湮灭情形。我们表明,在这个模型中,一个中性的维诺有一个宏观的衰减长度在很宽的参数空间。这种特征可以在LHC上观察到位移的顶点加上缺失的横向能量事件。在本文中,我们研究了当前的限制和未来的前景的情况下,由ATLAS协作执行的位移顶点搜索的基础上。据发现,一个相当大的参数区域可以探测在8 TeV的LHC运行。这一搜索策略将在LHC运行的下一阶段大大扩展其覆盖范围,从而在检查微型分裂型超对称模型中的双暗物质的可能性方面发挥至关重要的作用。
2015-10-19 hep-ex hep-ph
Discovering Gluino Events at LHC-8 via Disappearing Chargino Tracks
在这篇文章中,我们提出了一种新的方法来识别在LHC上的胶子对产生事件。该方法的动机和工程理论与重方和Wino类LSP(与近简并LSP和chargino)。这样的理论是很有动机的,它们的胶子通常有一个O(50%)的分支比带电Winos。观测由胶子衰变产生的长寿命带电维诺的轨迹可以清楚地识别胶子事件。在对撞机中产生的带电Wino NLSP可以足够长的寿命,在衰变成软π介子(或软轻子)和LSP(具有低SM背景的签名)之前留下可重建的高pT带电轨道。通过补充规范的胶子搜索策略与搜索这些硬电荷轨道,我们的结果表明,它将有可能找到胶子显着较低的光度。此外,我们描述了一个程序,用于获得一个运动学测量的胶子质量使用的三个动量的重建电荷轨道。通过对胶子质量和截面的测量,将有可能确定胶子的自旋,并证实多余的事件确实是由于自旋为1/2的超伴子。也有可能使用这些硬的威诺轨道来获得电荷子质量的近似测量值,从而获得LSP(暗物质)质量。
2012-02-20 hep-ex hep-ph
PAMELA Satellite Data as a Signal of Non-Thermal Wino LSP Dark Matter
越来越多的卫星数据暗示并限制了暗物质物理学的发展。我们认为,有一个很好的动机与暗物质湮灭被观察到的PAMELA卫星探测器的理论预先存在的框架一致。暗物质(主要)是中性的W玻色子超伙伴,质量低于200 GeV的维诺。利用GALPROP程序对湮没产物和本底进行了研究。反物质和伽马射线从湮灭winos贡献低于这个能量。我们解释了为什么PAMELA的数据并不意味着没有反质子信号观察到PAMELA或早期的实验,并解释了为什么反质子分析被误解的早期论文。Wino湮没不能描述费米e ++ e-数据(除了部分低于~100 GeV)。在更高的能量下,我们期待天体物理机制,我们简单地参数化它们,这样组合就可以描述所有的数据。我们强调几个预测的卫星数据来测试维诺的解释,特别是在100 GeV以上的正电子和反质子谱的下调。大多数其他的解释都需要正电子率在100 GeV以上大幅上升。我们专注于研究这种动机良好和长期预测的wino解释,而不是与其他解释进行比较。我们强调,解释也非常强烈地依赖于对宇宙的宇宙学历史的假设,并在银河系中的反质子和正电子的传播。PAMELA观察到的winos起源于一些非热源,如模量衰变,而不是大爆炸后在热平衡中冷却的宇宙。然后,它是适当的规范化的wino密度的当地遗迹密度,并没有“助推因子”需要获得报告的PAMELA率。
2009-06-27 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Probing bino-wino coannihilation dark matter under the neutrino floor at the LHC
在最小超对称标准模型(MSSM)中,双星共湮灭提供了一种可行的方法来容纳观测到的宇宙学暗物质(DM)遗迹密度。然而,这样的情况下,通常预测一个非常小的DM-核子散射截面,是中微子地板下,不能被DM直接检测实验。在这项工作中,我们调查的发现潜力,这bino-wino共湮灭区通过寻找软双轻子事件的过程$pp \to χ^0_2 (\to \ell^+\ell^- χ^0_1) χ^\pm_1+jets$在大型强子对撞机。我们发现在积分亮度光度为${\cal L}=300$ fb $^{-1}$的$2σ$($5σ$)能级上,可以探测到$χ^0_2$的质量约为310(230)GeV.在未来具有3000 fb $^{-1}$光度的HL-LHC中,相应的质量极限可以被推高到430(330)GeV。
2018-06-12 hep-ex hep-ph
SUSY Dark Matter Direct Detection Prospects based on $(g-2)_μ$
最小超对称标准模型(MSSM)中质量为几百GeV的电弱(EW)部分可以解释各种实验数据,假设最轻的中性伴子是最轻的超对称(SUSY)粒子:由于产生截面较小,大型强子对撞机搜索中没有观察到,暗物质(DM)遗迹丰度(上限)和DM直接探测(DD)极限的结果。这样一个轻EW扇区可以特别解释$(g-2)_μ$的实验结果与其标准模型(SM)预测之间的增强的$4.2\,σ$差异。使用改进的限制$(g-2)_μ$,我们审查的DD实验的未来前景的预测。该分析是针对MSSM中DM的几种不同实现进行的:bino、bino/wino、wino和higgsino DM。我们发现,higgsino,wino和一种类型的bino的情况下,可以涵盖未来的DD实验。混合的bino/wino和另一种类型的bino DM可以达到中微子底部以下的DD截面。在这些情况下,未来的对撞机实验必须覆盖剩余的参数空间。
2022-01-10 hep-ph
The compressed bino--wino dark matter in the GmSUGRA and the LHC soft-lepton searches
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Khazar University(阿塞拜疆大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Henan Normal University(河南师范大学);Federal Urdu University of Arts, Science and Technology(联邦乌尔都艺术、科学与技术大学);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所)
本研究在GmSUGRA框架下,通过bino-wino共湮灭机制,实现了与LHC软轻子搜索数据相符的压缩电弱超对称谱,并满足暗物质约束。
2026-09-23 hep-ph
Explaining PAMELA and WMAP data through Coannihilations in Extended SUGRA with Collider Implications
PAMELA正电子过剩的分析框架内的非通用SUGRA模型与扩展的$U(1)^n$规范对称性在隐藏的部门导致中性伴子暗物质的混合Higgsino-wino LSP或基本上纯的wino主导LSP。的Higgsino-wino LSP可以产生所观察到的PAMELA正电子过剩,并满足遗迹密度的限制,由于近简并的扩展中性伴子部门的LSP质量的质量谱的扩展类模型。WMAP遗迹密度数据和PAMELA数据的同时满意度是通过一个共同湮灭机制($B_{\rm Co}-mechanism$)完成的,并导致在质量范围(180-200)GeV的中性伴子和电荷伴子的预测,以及在碰撞机上可访问的低位sparticles。我们表明,该模型与PAMELA的反质子约束以及EGRET和FERMI-LAT的光子通量数据是一致的。本文还讨论了直接探测暗物质的标量中性伴子质子截面的预测,并分析了这些PAMELA模型在LHC上的特征。结果表明,混合Higgsino-wino LSP模型将可与少至1 fb $^{-1}$的数据,因此是一个主要的候选人发现在低光度运行在LHC。
2009-10-17 astro-ph.HE hep-ph
Discovery and Measurement of Sleptons, Binos, and Winos with a Z'
MSSM的扩展可能会显著改变其在LHC的现象学。我们研究了MSSM被一个额外的U(1)规范对称性扩展的情况,该规范对称性在几TeV处自发破缺。通过$pp\to Z' \to \tilde{\ell} \tilde{\ell}^*$过程,slepton的产生截面比MSSM的产生截面增加,因此slepton的发现潜力大大增加。在所产生的衰变$\tilde{\ell} \to \ell + {LSP}$中的味道和电荷信息提供了对LSP的身份的有用处理。借助于附加的运动学约束,我们实现了一种新的方法来测量该通道中所有的超伴体质量。对于具有两个不可见粒子的某些最终状态,可以构造由母粒子质量限定的运动学可观测量。我们演示了如何从一个这样的观察,m_T2的输出,可以成为第二个输入,增加测量的数量,可以使一个单一的衰变链。这里提出的方法代表了一类新的可观测量,可以有更广泛的适用范围。
2007-11-27 hep-ph
How light a higgsino or a wino dark matter can become in a compressed scenario of MSSM
希格斯诺斯和维诺有强烈的动机成为超对称中的暗物质(DM)候选者,但它们的湮灭截面相当大。对于热发电和单组件DM设置,希格斯诺斯或维诺可以分别具有大约1或2-3 TeV的质量。对于这样的DM候选者,少量的slepton共湮没可能会降低有效的DM湮没截面。这反过来又将满足DM质量的遗迹密度的下限降低了50%以上。几乎类似程度的减少相同的限制也被视为squark coannihilations。然而,相反,对于近简并的squarks和higgsino DM,在其通用上限附近,相关的共湮灭可能会降低遗迹密度,从而扩大上限向更高的DM质量。我们还计算了直接和间接检测信号。在这里,由于准质量简并的squark和LSP,我们遇到的情况下,squark交换图可能会作出显着或更强烈的贡献比希格斯交换贡献的自旋无关的直接检测截面的DM。对于higgsino-DM的情况下,我们观察到,DM质量为600 GeV是一致的WMAP/普朗克和LUX数据的sfermion共湮灭。LUX数据本身排除了450至600 GeV的区域,其数量级为横截面的一半,远低于相关的不确定性。Wino DM的类似组合下限约为1.1 TeV。在这样一个压缩的场景中,几乎没有任何来自LHC的碰撞机束缚的夸克和slepton,其中sfermion质量接近higgsino/wino LSP的质量。
2017-09-21 hep-ph
New probes for bino dark matter with coannihilation at the LHC
众所周知,超对称理论中的类双星暗物质会产生过剩。如果胶子或维诺的质量比比诺重O(10)GeV,通过共湮灭充分减少比诺的丰度,这种情况可以得到改善。在这种情况下,胶子通过夸克交换衰变为双子,而维诺通过希格西诺交换衰变为双子。在希格斯玻色子发现后,分裂超对称模型得到了青睐,这些衰变中的中间粒子比高吉诺重得多,从而抑制了胶子和维诺的衰变。这一点,除了微小的质量差异外,还导致了胶子和维诺的长寿命。我们发现,在大型强子对撞机上进行的长寿命粒子与位移顶点的搜索提供了一个强大的方法来测试这种情况。
2015-09-11 hep-ex hep-ph
Spread Supersymmetry with Wino LSP: Gluino and Dark Matter Signals
希格斯玻色子在125 GeV附近的发现,以及缺乏LHC超对称信号或暗物质的直接探测信号,激发了对分裂超对称理论的进一步研究。在理论上最简单的分裂实现中,超伙伴频谱分布在几十年内。超对称性破缺的中介标度M_* 介于统一标度和普朗克标度之间。另一方面,高吉诺质量是1圈小于引力子和希格斯诺质量,所产生的异常调解和希格斯诺圈。维诺暗物质有三个来源:高温散射产生的引力子、夸克衰变产生的引力子和热冻结。当再加热温度大于方夸克质量时,这些条件要求方夸克的质量小于10^4 TeV,而对撞机对高吉诺质量的限制要求方夸克的质量大于100 TeV。无论winos是构成全部还是一小部分暗物质,大部分允许的参数空间都有gluino在LHC的范围内,0.1 mm < cτ_{g} < 10 cm,导致顶点移位。此外,通过W^+-级联的事件导致cτ_{W^+-} \sim <10 cm的带电径迹消失。预测的squarks和slepton只是足够重,以解决超对称味和CP问题。因此,典型的胶子衰变模式可能违反味,并涉及重夸克:[ \bar{t}(t,c,u)+ \bar{b}(b,s,d)] W ^0和[ \bar{t}(b,s,d)+(\bar{t},\bar{c},\bar{u})b] W^+-。电子的电偶极矩预计为10^-29 ecm,比电流极限低两个数量级。AMS-02对宇宙线反质子的搜索将探测参数空间的一…
2012-10-08 hep-ex hep-ph
Consistent Excesses in the Search for $\tilde χ_2^{\rm 0} \tilde χ_1^{\rm \pm}$ : Wino/bino vs. Higgsino Dark Matter
本文分析了 LHC “黄金通道”中观测到的一致性超出,发现具有不同软破缺参数符号的 wino/bino 暗物质场景能很好地解释这些超出并满足所有实验约束。
2024-03-21 hep-ph
$R$-parity Violating Decays of Bino Neutralino LSPs at the LHC
在$B-L$ MSSM“杂种优势标准模型“的背景下,分析了Bino中性伴子LSP的$R$宇称破坏衰变.这些LSP对应于统计确定的初始软超对称破缺参数,当使用重整化群方程演化时,导致满足所有唯象要求的有效理论,包括观察到的电弱矢量玻色子质量和希格斯质量。给出了这些LSP到标准模型粒子的RPV衰减通道、解析和数值衰减率以及相关的分支比。对这些量的分析分为两个独立的计算:第一,对于质量大于$M_{W^{\pm}}$的比诺中性伴子LSP,第二,当比诺中性伴子质量小于电弱标度时。详细分析了这两个区域的RPV衰减过程。这些RPV相互作用的衰变长度进行了讨论。结果表明,对于重Bino中性伴子LSP的绝大多数这些衰变是“提示”,虽然一个小的,但可计算的,数字对应于“位移”衰变的各种长度。对于轻Bino LSP,情况正好相反,其中只有少数可以RPV迅速衰减。这些结果的中微子层次结构的关系-无论是正常的或倒置-进行了详细讨论。
2019-06-07 hep-ex hep-ph hep-th
Relic density and PAMELA events in a heavy wino dark matter model with Sommerfeld effect
在wino LSP方案中,星系中引力束缚winos的湮灭截面可以被Sommerfeld增强因子所增强,而Sommerfeld增强因子是由于初始态之间的W玻色子交换阶梯而产生的.如果质量接近M ~ 4 TeV的共振值,则得到的助推因子可达S ~ 10^4。在本文中,我们表明,如果一个考虑到索末菲增强的遗迹丰度计算,然后正确的遗迹密度得到4 TeV维诺质量由于增强湮灭后,他们的动力学解耦。与此同时,在χχ-> W^+ W^-湮灭通道中的索末菲增强足以解释PAMELA数据中看到的正电子通量,而不会明显超过观测到的反质子信号。我们还表明,(e^- + e^+)和伽马射线信号与费米LAT观测结果基本一致。总之,我们表明,4 TeV的维诺DM可以解释PAMELA观测到的正电子和反质子通量,同时给出了与WMAP观测一致的CDM热遗迹丰度。
2013-06-06 hep-ph
Mixed Wino Dark Matter: Consequences for Direct, Indirect and Collider Detection
在具有引力介导超对称破缺和高吉诺质量统一的超对称模型中,预测的中性伴子剩余丰度通常超过WMAP合作所规定的严格限制。获得正确的遗迹丰度的一种方法是放弃高吉诺质量普适性,允许混合的维诺-比诺最轻超对称粒子(LSP)。混合维诺暗物质(MWDM)与双暗物质相比,湮灭和散射截面的增强导致直接暗物质探测的速率增强,以及中微子望远镜的间接探测和星系晕中暗物质湮灭产物的探测。对于对撞机实验,MWDM导致最轻的中性伴子之间的质量差减小但显著,因此chi_2^0两体衰变模式通常是闭合的。这意味着双轻子质量边缘--欧洲核子研究中心大型强子对撞机级联衰变重建的起点--应该可以在几乎所有参数空间上访问。在大型强子对撞机上测量m_{\tz_2} - m_{\tz_1}质量间隙,加上在国际直线对撞机(ILC)上测量各种s粒子质量和横截面作为光束偏振的函数,将确定MWDM是宇宙中暗物质的主要成分。
2005-05-26 hep-ph
Testing the AMSB Model via $e^+e^- \to \tildeχ^+ \tildeχ^- γ$}
探索了在Next Linear Collider上通过$e^+e^-\rγ{\tildeχ}^{+}{\tildeχ}^{-}$过程探测到由反常介导对称破缺模型预测的几乎不可见的带电维诺($\CH$)衰变为软π介子和LSP($\LSP$)的可能性。利用最近提出的由电弱对称性破缺真空稳定性条件导出的slepton和wino质量的界,并采用一些标准的运动学切割来抑制本底,我们发现在$\sqrt{s}$ 500 GeV处,几乎可以探测到slepton质量小于1 TeV的整个允许参数空间。从这个信号中确定slepton和chargino的质量是一个明显的可能性。任何对上述质量约束的违反都表明标准真空是不稳定的,我们生活在一个假真空中。
2001-05-14 hep-ph
TeV scale partial mirage unification and neutralino dark matter
我们研究TeV尺度的部分海市蜃楼统一方案,其中的胶子和维诺质量是TeV尺度附近的退化,但比诺质量是不退化。这种情况有现象学上有趣的方面。首先,由于Gluino和Wino质量之间的简并,这种情况下没有小层次问题,即higgisino质量约为150 GeV。最轻的超粒子是比诺和希格西诺的混合物,可以导致适量的热遗迹密度作为暗物质的候选者。
2007-06-29 hep-ph
Neutralino Dark Matter in Mirage Mediation
研究了超对称性破缺的海市蜃楼介导情形下的中性伴子暗物质的唯象,这种破缺是由某些弦/膜模型中的模稳定化引起的。根据模型参数,特别是由模稳定机制决定的反常与模的中介比,最轻超对称粒子(LSP)的性质通过Bino-Higgsino混合区从类Bino中性伴子转变为类Higgsino中性伴子.对于类Bino LSP,标准的热产生机制可以通过终止/stau中性伴子共湮灭或赝标量Higgs共振过程产生适量的残余DM密度。我们还研究了直接和间接的DM检测在海市蜃楼调解的各个参数区域的前景。在Bino-Higgsino混合LSP的情况下,星系晕中的中性子DM可能在不久的将来被直接探测到。如果DM密度剖面呈尖点形状,来自银河系中心的伽马射线通量也可能是可探测的。
2006-11-07 hep-ph
Bino-wino coannihilation as a prediction in the $E_7$ unification of families
研究了超对称(SUSY)$E_7/SU(5)\times U(1)^3$非线性西格玛模型与超引力耦合的唯象结果,其中三代夸克和轻子手征多重态以(伪)Nambu Goldstone(NG)多重态出现,即解释了三族手征多重态的起源.为了破缺超对称性,我们引入了一个在某种对称性下带电的超对称性破缺场,避免了Polonyi问题。当人们要求电弱真空是(亚)稳定的时候,高根诺质谱几乎是唯一确定的:在低能时,比诺和维诺之间的质量差在$O(1)\%$之内,这将是一个奇迹。因此,一个bino-wino共湮灭是自然预测,这可以解释正确的遗迹丰富的暗物质。此外,我们发现,底τ Yukawa耦合和规范耦合统一到$O(1)\%$在大多数的可行区域。这种情况可以在大型强子对撞机和未来的对撞机实验中得到充分的测试,因为高吉诺和一些伪NG玻色子很轻。一个类似轴子的多重态,它可以与QCD轴子,也被预测。
2019-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
Impact of LSP Character on Slepton Reach at the LHC
在大型强子对撞机(LHC)上对超对称性的研究极大地限制了与色超伴子相关的参数空间,而对色单态超伴子的限制则不那么严重。在这项研究中,我们调查的最轻的超对称粒子(LSP)的性质的slepton衰变分支分数的依赖。特别是在类希格斯诺LSP的情况下,两个衰变分支分数的$\tilde\ell_L$和$\tildeν_\ell$强烈依赖于$M_1/M_2$的符号和值,这有很强的影响范围的双轻子加上MET搜索slepton对生产。我们扩展的实验结果相同的味道,相反的符号双轻子加MET搜索在8 TeV的LHC各种LSP的情况。我们发现,LHC边界上的slepton强烈增强了非比诺类LSP:95%C. L。$m_{\tilde\ell_L}$的极限从类Bino LSP的300 GeV扩展到类Wino LSP的约370 GeV。具有类Higgsino LSP的$\tilde\ell_L$的束缚对于$M_1/M_2$~$-\tan^2θ_W$是最强的(~490 GeV),对于$M_1/M_2$~$\tan^2θ_W$是最弱的(~220 GeV)。我们还计算了在14 TeV LHC的预期slepton搜索范围。采用100 fb $^{-1}$集成光度,预计95% C. L.在最乐观(悲观)的情况下,左手slepton的质量范围从类Bino(类Wino)LSP的550(670)GeV变化到类Higgsin…
2014-08-12 hep-ex hep-ph
Natural SUSY at LHC with Right-Sneutrino LSP
本文研究了最小超对称标准模型(MSSM)的一个扩展,它具有额外的右手单重中微子超场。虽然这样的扩展包含了中微子质量的机制,但它也开辟了右中微子($\widetildeν$)作为最轻超对称粒子(LSP)的可能性。在这项工作中,我们专注于相当小的($\lesssim 500$ GeV)higgsino质量参数($μ$),一个重要的成分“自然”,在这样的LSP的存在下的可行性。为了简单起见,我们假设bino和wino质量参数更重,因此我们只考虑(几乎)纯的和压缩的类希格斯诺态,并带有少量的$\mathcal{O}(10^{-2})$ gaugino混合物。仅考虑higgino类态,特别是最轻的chargino的瞬发衰变,我们讨论了轻子通道的重要性,最多由两个轻子与大失踪的横向能量探测这种情况下在大型强子对撞机(LHC)。此外,我们强调如何的高吉诺质量参数,虽然很重,影响低洼的类希格斯诺状态的衰变,从而显着影响在大型强子对撞机拟议的签名。
2018-07-19 hep-ph
Nucleon scattering with higgsino and wino cold dark matter
大多是wino或higgsino的中微子被证明是兼容的,与最近的DAMA年度调制信号。这些暗物质候选者的核子散射率通常比通常考虑的bino高一个数量级。尽管早期宇宙中希格西诺和维诺数密度的热演化表明它们不是暗物质的候选者,但非热源,如引力子或反常介导的超对称性破缺中的模量衰变,表明它们可能是冷暗物质的主要来源。它们在高能对撞机上的隐蔽性更是推动了核子散射探测方法的分析。我们还提出了计算其预测的散射率与锗探测器,这还没有看到WIMP散射的证据。
2001-01-19 hep-ph
Investigating the GmSUGRA in the MSSM through the long-lived bino NLSP at the HL-LHC
本文基于广义最小超引力研究了轴微子为LSP、类bino中性子为长寿命NLSP的场景,提出在HL-LHC上利用位移光子与缺失横动量搜索新信号的方案,并证明可探测高达$\mathcal{O}(10^9)$ GeV的轴子耦合。
2023-04-03 hep-ph
Reconstructing Dark Matter Density with e^+e^- Linear Collider in Focus-Point Supersymmetry
在超对称的焦点情形下,最轻超粒子(LSP)的热遗迹是冷暗物质的一个很好的候选者。假设焦点方案中的LSP是冷暗物质,我们解决了一个问题,即一旦在未来的e^+e^-线性对撞机上发现超粒子,如何以及如何确定LSP的残余密度。我们将看到,通过研究电荷伴子的衰变运动学或通过阈值扫描,可以确定LSP的质量以及类希格斯诺电荷伴子和中性伴子的质量,这将为我们从理论上重建遗迹密度提供重要信息。即使类希格斯诺超粒子和LSP是运动学上可接近的唯一超粒子,LSP的残余密度也可以以因子\sim 2的精度计算;通过采用温和的理论假设或通过确定类Wino超粒子的质量,不确定性可以减小到\sim 10%或更小。
2005-07-21 hep-ph
Lighting up the LHC with Dark Matter
本文提出在 Minimal Supersymmetric Standard Model 中,通过 Bino-Wino 共同湮灭解释暗物质遗留密度和 μ 子磁偶极矩,并建议在 LHC 搜索伴随硬初态辐射喷注的单光子加缺失横向能量信号以探测暗物质。
2023-10-21 hep-ph
Light Higgsinos in Pure Gravity Mediation
具有两个自由参数的纯引力中介(PGM)是超引力模型的一种最小化方法,但能够在不违反任何唯象约束的情况下,将辐射电弱对称性破缺(与实验测量一致的希格斯质量)纳入其中。该模型还可能包含一个可行的暗物质候选人的形式wino。在这里,我们通过允许$μ$项是一个自由参数(相当于允许两个希格斯软质量,$m_1$和$m_2$,以不同于其他标量质量),这是由引力子质量设置的极小模型。特别是,我们研究的参数空间区域,在这种情况下,$μ\ll m_{3/2}$,希格斯诺成为最轻的超对称粒子(LSP)和暗物质的候选人。我们还考虑了一个推广的PGM,其中包括一个Peccei-Quinn对称性,它决定了动态的$μ$长期。在这种情况下,我们表明,暗物质可能是一个轴子和/或中性伴子的形式,而LSP可能是一个wino,bino,或希格斯诺。
2014-12-10 hep-ph
Distinguishing LSP archetypes via gluino pair production at LHC13
在LHC第一次运行中对超对称性的研究已经导致了在m(gluino)<<m(squark)的情况下,以及在高根诺质量统一的模型中,质量极限m(gluino)>~ 1.3 TeV。LHC 13增加的能量和最终的亮度将探索m(胶子)~ 1.3-2 TeV的范围。我们研究如何发现超对称性通过胶子对生产将展开通过三个LSP原型方案的比较分析:1。mSUGRA/CMSSM模型与bino-like LSP,2.充电超对称性断裂(CSB)与酒样LSP和3。超对称性与辐射驱动的自然(RNS)和类希格斯诺LSP。在这三种情况下,我们都期望得到重到超重的方子,正如超对称性和CP问题的解以及引力子问题所建议的那样。在所有情况下,最初的超对称性发现可能发生在多b-jet + ETMISS通道中。CSB的情况将被揭示的存在下,高度电离,终止轨道从准稳定charginos。随着进一步的数据积累,100-200 GeV的类希格西诺LSP的RNS方案将通过在OS/SF双轻子不变质量中建立质量边缘/凸起来揭示,该质量边缘/凸起由中性伴子质量差限制。mSUGRA/CMSSM原型将不包含这些特征,但将通过通常的多轻子级联衰变特征的积累来揭示。
2015-06-30 hep-ph
Modified Signals for Supersymmetry in the NMSSM with a Singlino-like LSP
在NMSSM的框架下,我们定量研究了额外的bino -> singlino级联对ATLAS和CMS合作的超对称性在几个搜索通道中的效率的影响。与MSSM相比,附加级联减少了丢失的横向能量,但导致额外的喷流或轻子。对于推广cMSSM基准点的NMSSM基准线,在最相关的2/3喷流+缺失能量搜索通道中的效率可以下降约1/3至约1/7倍,并且对于大的双单质量差,可以将NMSSM中的M_{1/2}的当前下限降低约0.9 - 0.75。多喷流或多轻子搜索通道中的更高效率不足以影响这一结论。在完全约束的cNMSSM中,通过最轻的stau的s粒子衰变级联可以导致在多轻子和2 tau搜索通道中的信号截面,这在具有7 TeV质心能量的LHC中是潜在可见的。
2012-03-20 hep-ph
Using Tau Polarization to probe the Stau Co-annihilation Region of mSUGRA Model at LHC
mSUGRA模型预测来自共湮灭区域中的stau到bino衰变的tau的极化为+1。这可以用来在LHC上提取这种软tau信号,也可以用来测量stau和bino LSP之间的微小质量差异。此外,该策略将适用于更广泛的一类二进制LSP模型,其中较轻的stau具有至少与左侧相似大小的右侧分量。
2009-05-06 hep-ph
Freeze-in bino dark matter in high scale supersymmetry
本文研究高标度超对称中由 freeze-in 产生的电弱标度 bino 暗物质,并在仅 bino 或 bino 加 wino 的低能谱情形下给出 $M_{\ m SUSY}$ 与 $T_\ ext{RH}$ 的典型范围。
2023-12-08 hep-ph
Phases in the MSSM
研究了MSSM中CP破坏相位对最轻超对称粒子残余密度的影响。特别地,当MSSM中的相位被允许取非零值并且当LSP主要是高吉诺(bino)时,LSP质量的上限被放宽。先前对$Ωh^2 < 0.25$的$\mb \la 250$ GeV的限制可以放宽到$\mb \la 650$ GeV。还考虑了由这些相位引起的中子和电子电偶极矩所施加的附加约束。虽然对相位有一些限制,但双质量仍然可以大到$\sim$ 350 GeV,并且某些相位可以任意大。
1995-08-31 hep-ph