A description of the Galactic Center excess in the Minimal Supersymmetric Standard Model
费米大面积望远镜（LAT）的观测表明，来自银河系中心的伽马射线过量。对这种过剩的一种可能的解释是暗物质粒子的湮灭。我们在唯象最小超对称标准模型（pMSSM）中研究了作为暗物质候选者的中性伴子的湮灭。迭代粒子滤波方法被用来搜索pMSSM内的解决方案。我们发现的解决方案是一致的天体粒子物理和对撞机实验，并提供了一个适合的能量谱的过剩。中性伴子是质量在$84-92$ ~GeV或$87-97$ ~GeV范围内的Bino/Higgsino或Bino/Wino/Higgsino混合物，湮灭为W玻色子。第三种解是质量为$174-187$ ~GeV的中性伴子湮灭为顶夸克的解。最佳解产生暗物质遗迹密度$0.06 < Ωh^2 <0.13$。这些pMSSM解决方案为LHC、直接和间接DM检测实验做出了明确的预测。如果MSSM对费米-LAT观测到的过量现象的解释是正确的，那么DM信号可能很快就会被发现。
2015-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Astroparticle Aspects of Supersymmetry
在回顾了预期超对称性出现在能量低于1 TeV的动机之后，从历史的角度回顾了为什么最轻的超对称粒子是冷暗物质的理想候选者的原因。介绍了最近对直接通道希格斯玻色子玻色子极的残余密度的计算结果，包括共湮灭和快速湮灭。本文综述了LEP和其他实验对超对称暗物质的限制，并展望了间接或直接探测超对称暗物质的前景。总结了重约115 GeV的希格斯玻色子的潜在意义和最近测量的μ子异常磁矩。
2001-03-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Likelihood Analysis of the pMSSM11 in Light of LHC 13-TeV Data
我们使用MasterCode对具有11个参数的现象学MSSM模型pMSSM 11进行频率论分析，包括来自13 TeV和PICO的LHC数据的~ 36/fb的约束，XENON 1 T和PandaX-II搜索暗物质散射，以及以前的加速器和天体物理测量，提出了有和没有$(g-2)_μ$约束的拟合。pMSSM 11由以下参数指定：3个Gaugino质量$M_{1,2,3}$，第一代和第二代夸克的共同质量$m_{\tilde{q}}$和不同的第三代夸克质量$m_{\tilde{q}_3}$，第一代和第二代斯莱普子的共同质量$m_{\tilde l}$和不同的第三代斯莱普子质量$m_{\tilde τ}$，共同的三线性混合参数$A$，希格斯混合参数$μ$，赝标量希格斯粒子质量$M_A$和$\tanβ$。在包括$(g-2)_μ$的拟合中，优选Bino类$\tildeχ^0_1$，而当$(g-2)_μ$约束被丢弃时，Higgsino类$\tilde χ^0_1$是有利的。我们确定的机制，在不同地区的pMSSM 11参数空间，使最轻的中性伴子，$\tildeχ^0_1$，到宇宙学数据所示的范围内的遗物密度。在包含$(g-2)_μ$的拟合中，与$\tilde χ^0_2$和类似维诺的$\tildeχ^{\pm}_1$或与接近简并的第一代和第二代slepton的共湮灭是有利的，而与$\tilde χ^0…
2018-05-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino Physics at the LHC: Status and Prospects
本文综述LHC上现有及拟建的中微子探测器，介绍FASER和SND@LHC首次观测到LHC中微子的突破成果，总结该领域在多方向的物理研究潜力。
2025-01-13 hep-ph
Prospects for Supersymmetry at the LHC & Beyond
大型强子对撞机的第一次运行为超对称性提供了三个新的动机：稳定电弱真空的需要，希格斯玻色子的质量，以及它的耦合是标准模型样的事实（到目前为止）。在约束MSSM（CMSSM）、对Higgs质量具有非普适软超对称性破缺贡献的模型（NUHM 1，2）和具有10个任意软超对称性破缺参数的唯象MSSM（pMSSM 10）的框架下讨论了在LHC未来运行期间发现（和测量）超对称性的前景。除了经典的寻找失踪的横向能量，寻找长寿命的带电粒子也可能是有希望的。如果超对称性确实在大型强子对撞机上出现，那么测量光谱的前景就很好，可以与其他实验的间接指示进行比较。另一方面，更高能量的未来圆形质子-质子对撞机可能是发现超对称性的最佳选择，如果它没有出现在LHC上。
2015-10-21 hep-ex hep-ph
The past, present and future of the heavier electroweakinos in the light of LHC and other data
本文的目的是展示新的多轻子（$nl + E\!\!\!\!/_T$，n = 3 - 5）的信号，迄今尚未在大型强子对撞机探索，产生较重的电弱子，在几个通用的pMSSM在即将到来的大型强子对撞机实验。首先，我们简要回顾了我们对这些模型的完整电弱子扇区的旧限制，这些模型包含较轻和较重的超粒子，使用来自LHC运行I的ATLAS三轻子数据。接下来，我们推导出新的更强的约束，这是第一次使用ATLAS运行II数据。我们确定了一些基准点，并探讨了在未来的LHC实验中观察多轻子事件的前景。我们的重点是与$n > 3$这是较重的电弱子的标志渠道。如果将较轻的电弱伴子的光谱压缩，这些信号很可能成为高亮度LHC发现电弱伴子的通道。我们还讨论了新的LHC约束对宇宙暗物质遗迹密度观测值、μ子异常磁矩测量值和暗物质直接探测实验的影响。
2019-01-02 hep-ph
The phenomenological MSSM in view of the 125 GeV Higgs data
的参数空间的唯象MSSM（pMSSM）的探索通过马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，考虑到最新的LHC结果的希格斯信号在125 GeV的，除了相关的低能量观测和LEP约束。我们使用贝叶斯方法来获得后验密度的参数和观测值的利益。我们发现，特别是希格斯粒子的测量有一个显着的影响，由于底部汤川耦合的辐射修正的参数μ和tan β。此外，我们显示最近的暗物质测量的概率分布的影响，我们讨论的LHC在13-14 TeV的下一次运行的前景。
2014-03-04 hep-ex hep-ph
Status of MSSM Higgs Sector using Global Analysis and Direct Search Bounds, and Future Prospects at the HL-LHC
在本文中，我们搜索的唯象最小超对称标准模型（pMSSM）参数空间的区域，人们可以期望有适度的希格斯混合角（$α$）与相对轻（高达600 GeV）额外的希格斯粒子后，满足当前的LHC数据。我们使用LHC和Tevatron实验的最新数据（截至2014年12月）进行全局拟合分析。还考虑了稀有b衰变$B_s \to μ^+ μ^-$和$b\to s γ$的精确测量所带来的约束。我们发现，低$M_{A}$ $(\lesssim 350)$和高$\tanβ$ $(\gtrsim 25)$地区是不利的全球分析和风味数据的综合效果。然而，希格斯混合角$α\sim$ 0.1 - 0.8的区域仍然被目前的数据所允许。然后，我们研究了现有的直接搜索边界上的重标量/赝标量（$\rm H/A$）和带电希格斯玻色子（$\rm H^\pm$）的质量和分支在大型强子对撞机。已经发现，具有低到中等$\tanβ$值的区域与轻额外的Higgses（质量$\le$ 600 GeV）不受数据的约束，而考虑到LHC-8数据的直接搜索边界，$\tanβ>$ 20的区域被排除在外。本文还讨论了在LHC高光度运行中用$\tanβ$-$\le$-20探测该区域的可能性，特别注意了$\rm H \to hh$、$\rm H/{A} \to t \bar t$和$\rm H/{A} \to τ^{+}τ^{-}$衰变模。
2015-11-18 hep-ex hep-ph
Dark Matter through the Higgs portal
我们回顾的情况下，粒子的暗物质（DM）在宇宙中的相互作用，只有通过他们的耦合与希格斯部门的理论，所谓的希格斯门户模型。在第一步中，我们使用一个通用的和模型无关的方法，其中DM粒子是自旋为$0,\frac12$或$1$的单线态，并假设一个最小的希格斯扇区的存在下，只有标准模型（SM）希格斯粒子在大型强子对撞机上观察到。在第二步中，我们讨论了非最小的情况下，自旋- $\frac12$ DM粒子伴随着额外的轻子伙伴，并考虑了几种可能性，如顺序，单线态-双线态和矢量类轻子。在第三步中，我们研究的情况下，它是希格斯部门的理论，这是扩大由一个单标量或赝标量场，一个额外的两个希格斯双重场或两者;在这种情况下，物质的内容也扩展在几个方面。最后，我们调查的情况下，超对称扩展的SM与中性伴子DM，重点是后者的可能性，主要耦合到中性希格斯粒子的模型，然后作为DM现象学的主要门户。在所有这些情况下，我们总结和更新的限制和未来的前景，从对撞机物理的角度来看，即从确定的SM希格斯的性质在LHC和寻找其不可见的衰变到DM，并寻找更重的希格斯玻色子玻色子和DM伴随粒子在高能对撞机。然后，我们将这些结果与从宇宙学遗迹丰度以及从天体粒子物理实验中的直接和间接DM搜索获得的约束和前景进行比较。对撞机和天体粒子DM搜索的互补性进行了研究，在所有考虑的模型。
2019-03-08 hep-ex hep-ph
Prospects of Gluino searches in multi-lepton channels in the light of ongoing LHC RUN-III
本研究利用MVA方法（BDT算法）在LHC RUN-III多轻子通道中探索胶微子发现前景，结果显示在wino型模型中，左超夸克轻、右超夸克重时，3轻子通道对1.8 TeV胶微子有5σ发现潜力。
2023-08-31 hep-ex hep-ph
Theoretical uncertainty of the supersymmetric dark matter relic density from scheme and scale variations
对于粒子物理观测在对撞机，如大型强子对撞机在欧洲核子研究中心，它一直是常见的做法，几十年来估计理论的不确定性，通过研究预测的截面的变化与先验不可预测的尺度。在天体粒子物理学中，这到目前为止还不可能，因为大多数的观测量都是在玻恩能级上计算的，所以重整化方案和尺度依赖性不能以有意义的方式进行研究。在本文中，我们提出的第一个定量研究的理论不确定性的中性伴暗物质遗迹密度从方案和规模的变化。我们首先详细解释了重整化尺度如何通过耦合常数，质量和混合角进入树级计算。然后，我们证明了一个单一的循环SUSY-QCD修正在许多不同的暗物质湮灭通道的重整化尺度依赖性的减少和增强的微扰稳定性的混合上壳层/$\bar{\rm DR}$重整化计划在一个纯$\bar{\rm DR}$计划在顶夸克部门。在停止-停止湮灭通道中，索末菲增强及其尺度依赖性被证明是特别重要的。最后，在三种典型的十一参数唯象最小超对称标准模型（pMSSM-11）中，研究了我们的高阶超对称QCD修正及其标度不确定性的影响.我们发现，在许多情况下，理论的不确定性降低，并可以成为在某些情况下的实验之一的大小相媲美。
2016-02-25 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmic-ray antiprotons in the AMS-02 era: A sensitive probe of dark matter
宇宙射线反质子是天体粒子物理学的有力工具。虽然大量测量的反质子与次级起源一致，但AMS-02实验的精确数据为我们提供了令人鼓舞的前景，以寻找次主导的主要成分，例如来自暗物质。在这篇简短的评论中，我们讨论了最近的限制重暗物质，以及一个试探性的信号，从湮灭的暗物质与质量$\lesssim 100$ GeV。我们强调的特殊作用的系统误差，可以影响信号。特别是，我们讨论了最近的进展，在AMS-02数据中的次级生产截面和相关误差的建模，主要来源于探测器中的宇宙射线吸收的截面的不确定性。
2021-02-28 astro-ph.HE hep-ph
The Light and Heavy Higgs Interpretation of the MSSM
我们进行了参数扫描的现象学最小超对称标准模型（pMSSM）的8个参数考虑到实验希格斯玻色子的结果运行I的LHC和进一步的低能量观测。我们调查各种MSSM解释的希格斯信号在125 GeV。首先，我们考虑的情况下，轻CP-甚至希格斯玻色子玻色子的MSSM是确定与发现的希格斯玻色子玻色子。在这种情况下，它可以模仿SM希格斯类信号，无论是在去耦限制，或在没有去耦的对齐的限制。在后一种情况下，希格斯扇区中的其他状态也可能很轻，为即将到来的LHC搜索和未来对撞机的搜索提供了良好的前景。第二，我们证明了重CP偶希格斯玻色子玻色子仍然是解释希格斯信号的可行候选者-尽管只是在一个高度约束的参数区域，这将在不久的将来通过LHC搜索CP奇希格斯玻色子玻色子和带电希格斯玻色子玻色子来探测。作为这种搜索的指导，我们提供了新的基准方案，可以用来最大限度地提高这种解释的实验分析的灵敏度。
2017-01-16 hep-ex hep-ph
Dark Matter at the Fermi Scale
宇宙学的最新突破揭示了宇宙的四分之一是由暗物质组成的，但暗物质的微观身份仍然是一个深层次的谜。我回顾了解决这个难题的最新进展，重点是两个动机良好的暗物质候选人：WIMP和超级WIMP。这些可能性有着相似的动机：它们存在于同样动机良好的粒子物理模型中，观测到的暗物质遗迹密度自然出现，暗物质粒子的质量约为100 GeV，费米在70多年前就确定了这个有趣的能量尺度。与此同时，它们对直接和间接的暗物质搜索、粒子对撞机、大爆炸核合成、宇宙微波背景以及晕轮廓和结构形成有着广泛不同的影响。如果WIMP或超级WIMP是暗物质的重要组成部分，我们将很快进入一个黄金时代，在这个时代，暗物质将通过粒子物理学、天体粒子物理学和宇宙学的界面上的各种探测器进行研究。我概述了这些方案中的每一个暗物质研究的计划，并讨论了在未来几年内识别暗物质的前景。
2005-11-01 astro-ph hep-ex hep-ph
Reduced LHC constraints for higgsino-like heavier electroweakinos
作为我们早期对wino主导的$\tilde χ_1^{\pm}$和$\tilde χ_2^{0}$（wino模型）的工作的续集，我们专注于pMSSM模型，其中$\tilde χ_1^{\pm}$和$\tilde χ_{2,3}^{0}$要么是higgsino主导的（higgsino模型），要么是大量higgsino和wino组分的混合物（混合模型），有或没有轻slepton。即使在轻轻子的存在下，LHC在三轻子通道中的约束也明显较弱，特别是在higgsino模型中，与主要由LHC与wino主导的$\tilde χ_1^{\pm}$和$\tilde χ_2^{0}$合作研究的那些相比。具有大分支比（BR）的模式$\tilde χ_{2,3}^{0}\rightarrow h~\tildeχ_1^{0}$在希格西诺模型中更为常见，并可能在LHC Run-II中产生壮观的信号。在各种higgsino和混合模型中，我们已经划定了由于LHC约束而允许的参数空间，即观测到的宇宙暗物质（DM）遗迹密度，它来自许多新的DM产生机制，即，湮灭/共湮灭过程导致遗迹密度的正确范围，以及μ子异常磁矩的精确测量。在higgsino模型中，出现了许多新的DM产生机制，而这在wino模型中是不允许的。我们还分别在LUX和IceCube实验的背景下探索了DM的直接和间接检测的前景。在一个只有轻胶子和电弱粒子的扩展…
2015-11-18 hep-ex hep-ph
What can(not) be measured with ton-scale dark matter direct detection experiments
近年来，对暗物质的直接搜索在天体粒子物理学界引起了极大的兴奋，但不同实验的信号声称和零结果之间的兼容性远未成为一个解决的问题。在这种情况下，我们在这里研究了用下一代吨级探测器约束暗物质参数空间的前景。利用现实的实验能力，为广泛的目标（包括氟，钠，氩，锗，碘和氙），目标互补性的作用进行了详细分析，同时包括天体物理学的不确定性的影响，在一个自洽的方式。我们明确地表明，在未来的直接检测设施的多目标信号可以确定的标量耦合$f_n/f_p$的比率的符号，但不是它的规模。这意味着，如果放松$f_p\sim f_n$的假设，标量质子截面基本上不受约束。相反，我们发现，轴向质子截面和轴向耦合比$a_n/a_p$可以测量公平的准确性，如果使用钠和碘的多吨仪器将最终上线。此外，事实证明，未来的直接检测数据可以很容易地区分弹性和非弹性散射。最后，我们认为，弱假设的弱相互作用耦合和天体物理学，只有暗物质质量和非弹性参数（即质量分裂）可以推断出的反冲光谱-具体来说，我们预计几十个GeV（几十千电子伏）的精确度在测量的暗物质质量（非弹性参数）。
2011-10-31 astro-ph.CO hep-ph
