Axion-mediated dark matter and Higgs diphoton signal
我们考虑了由130 GeV费米γ射线激发的轴子介导的暗物质模型,其中类轴子标量的反常相互作用将单重态狄拉克费米子暗物质(DM)介导为电弱规范玻色子.在这些模型中,额外的类矢量轻子产生了轴子的异常相互作用,也可以耦合到SM希格斯玻色子,以修改希格斯到双光子的速率。我们可以区分模型的分支分数DM湮灭到一个光子对,有利于模型与三重态费米子。在没有树能级DM湮灭的情况下,较轻带电的额外轻子必须比暗物质重,我们还证明了在10(1)TeV的截止尺度下,Higgs-双光子速率与SM值的比值受真空稳定性的限制为1.4(1.5)。
2012-09-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Minimal Composite Dynamics versus Axion Origin of the Diphoton excess
ATLAS和CMS观察偏离预期的背景在双光子不变质量搜索的新的共振约750 GeV。我们表明,一个简单的实现方面的一个新的赝标态可以容纳的意见。该模型导致可以很快观察到的进一步足迹。这个新态既可以解释为一个轴子,也可以解释为一个由动态电弱对称破缺的极小模型产生的{高度自然}复合态。我们将进一步展示如何理清这两种情况。除了可能的解释的双光子过剩的结果表明,它是可以直接测试和约束复合动力学通过其独特的拓扑部门产生的过程。
2016-01-29 hep-ex hep-lat hep-ph
Confronting a New Three-loop Seesaw Model with the 750 GeV Diphoton Excess
提出了一种新的具有局域隐$U(1)$对称性的辐射中微子模型,其中中微子质量是在三圈能级上诱导的,并讨论了μ子反常磁矩和其中的暗物质候选者.通过允许对中微子质量有贡献的新场的超荷大于3/2,并使它们适当地衰减到标准模型场,我们以自然的方式引入了许多具有多个电荷的新粒子。作为一个副产品,我们可以容纳750 GeV的双光子过剩取决于超荷量子数的新领域负责的中微子质量在三圈水平。
2016-07-15 hep-ph
New LHC bound on low-mass diphoton resonances
我们推导出一个新的约束双光子共振使用包容性的双光子截面测量在大型强子对撞机,在迄今为止约束质量范围之间的剧变和SM希格斯。这个界限设定了目前最好的轴子粒子,耦合到胶子和光子,质量在10和65 GeV之间。我们还估计在同一质量区域,在7,8和14 TeV的专用双光子LHC搜索的指示性灵敏度。作为我们的分析的副产品,我们评论的轴子粒子的解释CMS过度低质量双射流和双光子搜索。
2018-09-10 hep-ex hep-ph
The QCD Axion from Aligned Axions and Diphoton Excess
我们认为,QCD轴子可以产生于许多对齐的轴子与衰变常数比传统的轴子窗口小得多。如果典型的衰变常数为{ \cal 0}{(100)} GeV到1 TeV,则最近发现的\sim 750 GeV的双光子过剩可能是由一个或多个轴子造成的。我们的方案预测了许多轴子和萨克逊耦合到胶子的衰变常数的顺序弱标度,因此,许多碰撞签名的重轴子和萨克逊将出现在不同的能量标度。特别是,如果推断的宽衰变宽度是由于多个轴子或saxion,当收集更多的数据时,非平凡的峰结构可能变得明显。我们还讨论了对齐QCD轴子方案的宇宙学意义。在附录中,我们给出了一个可能的UV完成,并认为高质量的Peccei-Quinn对称性在我们的场景中得到了自然的解释。
2016-01-28 hep-ph
Dark Side of Higgs Diphoton Decays and Muon g-2
我们认为,LHC对Higgs双光子过剩的暗示以及μ介子g-2(g_mu-2)的理论与实验之间的差异,可能与U(1)_Y超荷和"暗" U(1)_d下的矢量类"轻子"有关。这种轻子的量子环能增强Higgs双光子速率,并导致U(1)_Y-U(1)_d动力学混合.轻U(1)d规范玻色子Z d与电荷的感应耦合可以很自然地解释g mu-2的测量结果。我们在比较电子g-2实验和理论的基础上更新了Z_d的质量和耦合约束,发现在满足其他约束的情况下解释g_mu-2需要Z_d的质量为20 - 100 MeV。我们预测了新的希格斯衰变通道gamma Z_d和Z_d Z_d,其速率低于双光子模式,但可能是可观测的。在这些衰变中,增强的Z_d~-> e + e~-将模拟迅速转换的光子,并能提供一部分表观双光子过剩。更多的统计数据或对现存数据的更仔细的检查可能会揭示这些事件。
2012-10-31 hep-ex hep-ph
Diphotons from Diaxions
我们研究的模型中,750 GeV的双光子过剩是由于标量衰减到两个伪Nambu-Goldstone玻色子,随后衰减成两对高度增强的光子,被误认为是单独的光子。执行一个模型独立的分析,我们发现,与轴子质量约$200$兆电子伏,这类理论可以很自然地解释所观察到的信号具有较大的宽度,而不违反单喷约束。与此同时,只有在相对较大的轴子-光子耦合下,才能满足瞬发轴子衰变的要求,从而产生许多TeV量级的新带电粒子。然而,所需的多重性,这样的领域仍然适度减少相对于直接双光子生产的模型。
2016-05-26 hep-ph
Generalized Zee-Babu model with 750 GeV Diphoton Resonance
提出了一个具有整体$U(1)$ B-L对称性的广义Zee-Babu模型,并根据同位旋二重态奇异带电费米子的超荷$N/2$的个数对模型进行了分类.对应于每一个$N$的数目,我们需要引入一些多电荷玻色子,以使奇异场衰变为标准模型场。我们还讨论了μ子反常磁矩和双光子过剩依赖于$N$,我们显示了什么样的模型是有利于这些现象。
2016-05-19 hep-ph
Diphoton Signatures from Heavy Axion Decays at the CERN Large Hadron Collider
最近,大型强子对撞机的合作,ATLAS和CMS,已经宣布在$\sim 750$ GeV的不变质量分布附近的$3\,σ$的局部意义的双光子通道过剩,在分析新的数据收集在质量中心的能量$\sqrt{s} = 13~{\rm TeV}$。我们提出了一个可能的物理解释这样的签名,在一个最小的紫外线完整模型的框架内与一个大规模的单重赝标量状态$a$,耦合到一个新的TeV级的彩色矢量状费米子$F$,其超荷量子数是一个非零整数。赝标量态$a$可能是一个重的赝戈德斯通玻色子,比如一个重的轴子,它衰变为两个光子,其质量位于过剩区域附近。CP奇态$a$的质量及其与$F$的耦合可能是由于非微扰效应,它可以动态地打破原始的Goldstone位移对称性。本文简要讨论了重轴子$a$在产生跷跷板Majorana标度和解决强CP问题中可能起的作用。
2016-01-28 hep-ph
Axion-Like Particles at the ILC Giga-Z
类轴子粒子(ALP)是标准模型的一个通用的、可计算的、有良好动机的扩展,具有深远的现象学意义。仅耦合到超荷的ALP代表了此类模型的一个子集,将ALP耦合到光子和$Z$玻色子。我们研究目前的约束这一类的模型与ALP质量在100 MeV至100 GeV的范围内,特别注意100 MeV至10 GeV之间的区域,参数空间的一部分,这是生病的约束,目前的实验。我们表明,超过$10^{9}$ $Z$玻色子产生的Giga-Z模式的未来ILC实验,结合其探测器的高粒度的性质,将允许ALP耦合到超荷被发现的耦合下降到近$10^{-5}\,\rm{GeV^{-1}}$的质量范围从0.4到50 GeV。
2021-01-02 hep-ex hep-ph
750 GeV Composite Axion as the LHC Diphoton Resonance
我们建议,750 GeV的共振,大概观察到在早期的大型强子对撞机运行2的数据,可能是一个沉重的复合轴子,结果从凝聚的一个假设的夸克在一个高的颜色表示的传统QCD。该模型的动机是最近提出的强CP问题的解决方案,是非常经济的,基本上是由额外的夸克的属性-它的色荷,超荷和质量定义的。轴子质量和它与两个光子的耦合(通过轴向异常)可以根据这些参数计算。轴子主要通过光子融合($γγ\to {\cal A}$)产生,随后是$ Z $载体玻色子融合和在LHC的相关产生。我们发现轴子的总双光子截面可以用观测到的过剩量来拟合。结合对截面的要求,使其再现双光子过剩事件,与总宽度($Γ_{tot} \leqslant 45$ GeV)的界限,我们得到的有效耦合范围$1.6\times 10^{-4}$ GeV $^{-1}\gtrsim C_{\cal A} \gtrsim 6.5\times 10^{-5}$ GeV $^{-1}$。在允许的耦合的这个窗口内,该模型有利于窄宽度共振和$ y_{Q}^2 \sim \mathcal{O}(10)$。此外,我们观察到,相关的生产$q\bar{q} \to {\cal A}γ\to γγγ$可能会产生相当数量的三光子事件在未来的LHC和$ e^{+} e^{-} $对撞机。然而,稀有衰变$Z\to\mathcal{A}^*γ\to γγγ$被发现太小,无法在大…
2016-04-11 hep-ph
Heavy Fermion Bound States for Diphoton Excess at 750GeV $\sim$ Collider and Cosmological Constraints $\sim$
在大型强子对撞机(LHC)上产生的具有足够小宽度的有色重粒子可以形成非相对论束缚态,并湮灭为双光子末态。双光子的不变质量大约是有色粒子质量的两倍。本文研究了这种束缚态是否能解释ATLAS和CMS报道的750 GeV双光子过剩。我们发现SU(2)$_L$单重态色费米子$X$与$Y_X=4/3$的最佳拟合信号截面。有了这样一个奇异的超荷,粒子预计将通过一些更高维的运营商衰变,符合小宽度假设。如果$X$和$χ$在某些守恒的$Z_2$对称性下都是奇数,则$X$的衰变可能涉及稳定粒子$χ$。在这种情况下,粒子$X$受到喷流+丢失的$E_T$搜索ATLAS和CMS在8 TeV和13 TeV的约束。我们发现,如果$X$和$χ$之间的质量差大于$\sim$ 30 GeV(对于$m_X \sim 375$ GeV),这种情况仍然存在。即使假设$χ$的对湮灭很小,如果$X$和$χ$之间的质量差小于$\sim$ 40 GeV,则$χ$的残余密度足够小。
2016-02-25 hep-ex hep-ph
Baryon Number Asymmetry Induced by Coherent Motions of a Cosmological Axion-Like Pseudoscalar
耦合到超荷拓扑数密度的宇宙学赝标场可以指数放大电弱等离子体对称相位中的超电场和超磁场,同时相干滚动或振荡,导致形成拓扑数密度的凝聚体。在一定条件下,拓扑数可以转换成足够数量的重子数,以解释观测到的宇宙重子不对称性。我们研究了单重基元超荷轴子(HCA),它与标准模型场的唯一耦合是超荷拓扑数密度。该模型有两个参数:HCA的质量$m$和衰变常数$M$。我们描述了这种新的重子生成机制,并概述了该机制是有效的参数空间的区域。我们表明,目前的对撞机已经可以把这两个参数有趣的约束,未来的对撞机将提高检测能力非常显着。
2000-03-16 hep-ph
Strong CP Problem, Neutrino Masses and the 750 GeV Diphoton Resonance
我们提出了一个具有离散宇称对称性的$SU(3)^{}_{c}\times SU(2)^{}_{L}\times SU(2)^{}_{R}\times U(1)_{L}^{}\times U(1)_{R}^{}\rightarrow SU(3)^{}_{c}\times SU(2)^{}_{L}\times SU(2)^{}_{R}\times U(1)^{}_{B-L}$左右对称模型来实现一个通用的跷跷板方案。该模型可以同时解决强CP问题,而不诉诸于未观察到的轴子,并解释了750 GeV的双光子共振最近报告的ATLAS和CMS合作在LHC。由于双圈诱导狄拉克质量项的大的增广性,左手中微子和右手中微子的马约拉纳质量矩阵自然具有相同的结构。这使我们能够定量地研究右手电流引起的无中微子双β衰变。
2015-12-23 hep-ex hep-ph
Diphotons at the $Z$-pole in Models of the 750 GeV Resonance Decaying to Axion-Like Particles
750 GeV的共振($S$)衰变为两个轻的轴子状粒子(ALPs $a$),这反过来又衰变为准直光子模仿观察到的信号的模型,是由隐谷的情况下,也可以提供一个机制,$S \to γγ$信号持续,而$S \to Z γ,\; ZZ$和$WW$保持在不久的将来抑制。我们指出,这些隐藏的山谷一样的模型调用$S \to aa \to 4 γ$还必须与$Z \to a (\to γγ) γ$来自CDF和ATLAS的约束。在一个有效的场论框架内,我们工作的约束$S$的耦合$a$和规范玻色子来自光子$Z$衰变,并确保ALP衰变内的电磁量能器,在两个制度-$a$衰变主要是光子,和$a$也有强子分支。当$S$具有大的以及窄的宽度时,以及对于来自$S \to γγ$和$a \to γγ$的信号的不同相对贡献,进行分析。结果的$S$和$a$属于同一个复杂的领域的特定情况下,也提出。在这类模型中,预期来自$Z \to a γ$的$Z$极点处的$γγ$共振。以基准ALP质量低于约0.4 GeV,并假设合理的假喷流率和识别效率的光子喷流的值,我们发现在$Z$极发现双光子的前景。
2016-06-21 hep-ph
Diphoton signal via Chern-Simons interaction in a warped geometry scenario
Kalb-Ramond场在五维Randall Sundrum(RS)场景中可识别为体扭转,从规范异常取消的要求出发,具有与规范玻色子的Chern-Simons相互作用。它在可见3-膜上的最低Kaluza Klein(KK)模可以用自旋为0的CP-奇场来识别,即轴子。凭借扭曲的几何和陈-西蒙斯耦合,这个轴子与规范玻色子有未抑制的相互作用,而与费米子有超抑制的相互作用。随后的动力学可以导致双光子光谱中的峰值,这可以在LHC中观察到,取决于信号的突出性。此外,当翘曲因子精确地处于电弱尺度稳定所需的范围内时,结果可以在数值上得到证明。
2017-01-14 hep-ph
The Observed Diphoton Excess in F-theory Inspired Heterotic String-Derived Model
生产和随后的衰变的SM单线态通过重矢量样的颜色三重态和电弱双线在一个循环图可以揭示最近观察到的双光子过剩在大型强子对撞机。本文在F-理论下研究了$E_6$大统一理论,其中利用谱覆盖构造和超荷规范通量的作用,破缺了$E_6$.本文是根据\cite{Athanasopoulos:2014bba, Faraggi:2016xnm, Ashfaque:2016jha}中提出的结果,将简要回顾。在这里,按照F-理论的方法,类似于\cite{Karozas:2016hcp, Leontaris:2016wsy, Das:2016xuc},我们提出了一个研究的翻转$SO(10)$模型完全嵌入在$E_{6}$大统一理论,但不同的住宿的SM表示${\bf{27}}$的$E_{6}$。
2016-08-07 hep-ph physics.gen-ph
Searching for axionlike particles with low masses in $pPb$ and $PbPb$ collisions
研究了LHC超周边$Pb - p$和$Pb - Pb$碰撞中小质量类轴子粒子的产生。考虑到一组现实的运动学切割的横截面和运动学分布相关联的双光子的最终状态中产生的$γγ\rightarrow a \rightarrow γγ$子过程的估计。对背景进行详细分析,并得出对ALP生产的预期敏感度。我们的研究结果表明,未来的实验分析的独家双光子生产的前向快速探测的LHCb探测器可以提高现有的排除限制的ALP光子耦合的质量范围为2 GeV $\le m_a \le$ 5 GeV。
2021-03-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Indirect signature of dark matter with the diphoton resonance at 750 GeV
受最近报道的750 GeV双光子共振的启发,我们研究了一个新的类轴子玻色子门户模型的暗物质物理。当共振粒子被确定为赝标量介体时,标准模型扇区将通过它与暗物质扇区相互作用,对撞机物理的数据将为暗物质现象学提供深刻的含义。在本文中,我们首先确定的首选参数空间建议的门户模型的结果运行的大型强子对撞机与$\sqrt{s}=13$ TeV,然后我们研究的暗物质签名考虑到宇宙射线实验的数据,包括费米-LAT矮星系$γ$ -射线搜索,HESS $γ$ -线搜索,和未来的CTA扩散$γ$ -射线和$γ$ -线搜索。
2016-09-14 hep-ex hep-ph
Discovering Axion-Like Particles with Photon Fusion at the ILC
对耦合到电弱玻色子的类轴子粒子(ALP)的实验搜索跨越了广泛的ALP质量范围,从MeV的束流收集实验搜索到TeV的LHC搜索。在这里,我们研究了一个有趣的参数空间范围内的ALP夫妇只超荷。在GeV到数百GeV的质量范围内,ALP通过光散射对光的贡献可以是显著的。通过简单的运动学切割,我们表明,在$\sqrt{s} = 250\,\rm{GeV}$或$\sqrt{s} = 500\,\rm{GeV}$运行的ILC可以发现ALP在这个范围内的质量与显着较小的耦合到SM比以前的实验,下降到$g_{aBB} = 10^{-3}\,\rm{TeV}^{-1}$。
2021-08-26 hep-ex hep-ph
New Axion Searches at Flavor Factories
我们评估的影响,在香料工厂搜索新的中性共振耦合到光子和胶子。这些都是很好的动机“重轴子”解决方案的强CP问题和框架解决这两个暗物质和希格斯层次问题。我们使用LHCb的公共双光子数据周围的Bs质量,以获得目前最好的限制,这些共振的质量在4.9和6.3 GeV之间。我们估计,未来的LHCb专用搜索将测试一个轴子衰变常数O(TeV)的轴子质量在几个到几十个GeV,是完全互补的低质量的ATLAS和CMS搜索。我们还得到了BABAR搜索的基础上的Uppermandy衰变和未来的美女-II达到的影响。
2019-01-23 hep-ex hep-ph
Searching for Axions from Atmospheric Kaon Decays
Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学)
本研究利用大气层中宇宙射线产生的稀有 kaon 衰变来产生轴子,并通过超级神冈和冰立方探测器数据,对轴子衰变常数在质量高达 350 MeV 范围内给出了新的约束,与现有界限互补。
2026-09-21 hep-ex hep-ph
Interplay of $95$ GeV Diphoton Excess and Dark Matter in Supersymmetric Triplet Model
本文在三重态扩展最小超对称标准模型中,通过三重态与双重态希格斯混合增强95 GeV双光子信号,并利用bino主导中性微子的共振湮灭或协同湮灭解释暗物质遗迹密度,实现与实验观测的同时符合。
2025-05-07 hep-ph
The 750 GeV LHC diphoton excess from a baryon number conserving string model
我们提出了一个解释的LHC数据过剩共振的750 GeV的双光子分布使用D膜模型,与规范重子数,它容纳标准模型与矢量一样的外来。我们确定750 GeV的标量要么作为sneutrino(${\tilde ν}_R$)或作为轴子。采用自下而上的方法,当矢量夸克和轻子的标量(超对称)伙伴通过要求相应的交叉尊重N=1超对称性而产生时,通过胶子融合产生${\tilde ν}_R$。当我们产生750 GeV的${\tilde ν}_R$值时,通过改变环面的复杂结构,弦尺度被限制在$ 10^{14} < M_s < 10^{19}$ GeV的范围内。此外,通过在交叉点上施加N=1的超对称性来产生希格斯标量,自然地将轴子与SU(2)规范玻色子的耦合固定为零,而在光子-光子融合中,通过同时产生$q_L$、$U_R$、$l_L$、$ν_R$夸克和轻子的超伴子,也将其与色SU(3)的$G^2$的耦合消除。
2016-07-30 hep-ph hep-th
750 GeV diphotons from closed string states
我们表明,低质量规模的弦紧化,与通用的D-膜配置,实现了标准模型的开弦,可以解释相对较宽的峰在双光子不变的质谱在750 GeV最近报告的ATLAS和CMS合作。在合理的假设下,我们证明了过剩可能来自于一个与规范动力学项耦合的闭弦(可能是轴子)激发φ。利用有效光子近似和窄宽度近似,我们估计了弹性pp散射中光子-光子融合的φ产生率。对于超过今天下限M_s \approx 7 TeV的弦标度,我们可以容纳在运行II观察到的双光子速率,同时保持与运行I数据的一致性。
2016-02-12 hep-ph hep-th
Vertexing displaced diphoton decays with recoil photons at Belle II
School of Physics, Hefei University of Technology(合肥工业大学物理学院)
我们提出一种利用反冲光子辅助定位位移双光子衰变顶点的方法,仅需一个转换光子,使效率线性提升,并在Belle II上扩展了轴子类粒子的探测参数空间。
2026-09-22 hep-ex hep-ph
Belle II observation prospects for axion-like particle production from $B$ meson annihilation decay
本文提出 B 介子湮灭衰变伴随产生 ALP 的新机制,用微扰 QCD 估算分支比,并评估 Belle/Belle II 对关键衰变道及不可见、双光子末态的探测灵敏度。
2023-06-06 hep-ex hep-ph
SHiP as a (post-)discovery machine: identifying the diphoton signals' origin
Ghent University(根特大学);Aarhus University(奥胡斯大学);CERN(欧洲核子研究中心)
SHiP实验可通过双光子衰变运动学区分ALP与U(1)_Y或SU(2)_L的耦合,仅需2-4个事件即可识别纯相互作用,混合耦合需数十至百个事件。
2026-09-18 hep-ex hep-ph
Vector-Like Exotics in F-Theory and 750 GeV Diphotons
最近在ATLAS和CMS实验中看到的750 GeV左右的双光子事件中的过量可能暗示了TeV尺度附近存在新的矢量状带电物质,这些物质与单线态耦合。当大统一理论的对称性被U(1)对称性所扩展时,在某些具有超荷通量的F理论大统一理论中,不可避免地会出现这样的奇异谱,在U(1)对称性下,MSSM的希格斯场不是矢量状的。在U(1)对称性下,奇异粒子不是矢量状的,因此它们的质量自然地与其破缺标度有关。以前这个尺度被认为是接近于大统一理论的尺度,这导致了质子衰变的紧张局势,$μ$项的幅度,以及太大的R宇称破坏。750 GeV的过剩为考虑在TeV尺度附近突破U(1)提供了新的动力,这进一步解释了以前的问题。我们研究了这种SU(5)GUT场景中可能的TeV尺度谱,并表明它是受约束的和可预测的。规范耦合统一可以保持在MSSM的精度在一个回路,即使通常的频谱不形成完整的大统一表示。例如,奇异点不能形成完整的10多重态,但在β函数中却表现为一。我们提出了一个初步的分析的双光子产生率的异国情调的光谱,并发现它们与数据兼容。
2016-01-12 hep-ph hep-th
Excluding MeV-scale QCD axions by $K_L \to π^0π^0 a$ at KTeV
The University of Osaka(大阪大学);Florida State University(佛罗里达州立大学);High Energy Accelerator Research Organization (KEK)(高能加速器研究机构(KEK));Kyoto University(京都大学)
通过K衰变限制排除MeV量级QCD轴子的可能性,主要归因于KTeV实验结果。
2026-02-16 hep-ex 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
String Consistency, Heavy Exotics, and the $750$ GeV Diphoton Excess at the LHC
字符串一致性条件比异常取消更强,并且可能需要在可见扇区中添加外来元素。我们研究这种外来的,并证明他们可能会占适度的过剩在$750$ GeV在最近的双光子共振搜索进行的ATLAS和CMS合作。在前面的分析中,我们系统地增加了五个奇异的II型MSSM D-膜箭图,以满足字符串一致性条件。使用这个数据集,我们证明了89780的89964抖动有异国情调,其中78155包括可能耦合到MSSM或异国情调的多重峰与耦合结构所管辖的$U(1)$对称性,往往是异常的单线态。我们证明,某些套的异国情调是远远超过其他人的首选,并研究单重耦合的结构进行标准模型收费的异国情调。典型的可能性包括可能衰变为矢量状夸克和/或矢量状轻子并随后衰变为两个光子的单线态。我们表明,一个窄宽度的双光子过剩可以解释,同时逃避现有的界限,如果多个外来添加,矢量类轻子的质量$M_L\lesssim 375$ GeV和矢量类夸克的质量高达$\simeq 3$ TeV。然而,一个大的宽度$(Γ/M \sim 0.06)$,建议的ATLAS数据,不能很容易地容纳在这个框架。重整化群方程组和GUT尺度边界条件表明,这些超对称模型是微扰稳定的。环面轨道上的IIA型紧化允许紫外线中的$O(10)$ Yukawa耦合。我们还讨论了通过弦轴子的衰变来解释低弦尺度下双光子过剩的可能性。
2016-10-25 hep-ex hep-ph hep-th
Update on 750 GeV diphotons from closed string states
受最近LHC对衰减为双光子的窄共振和宽共振的搜索更新的启发,我们重新考虑了在M_{γγ} = 750 GeV的不变质谱中观察到的峰起源于与规范动力学项耦合的闭合弦(可能是轴子)激发φ(与低质量标度弦论相关)的可能性。我们重新评估光子聚变产生φ,以适应相对论性光-光散射的额外贡献的最新发展。我们还研究了φ通过胶子融合的产生。我们发现,对于窄共振和宽共振,这两种初始拓扑结构都可以容纳过量的事件,跨越宽范围的弦质量尺度7 \alt M_s/TeV \alt 30,这与实验下限一致:M_s > 7 TeV,在95%CL。我们证明,对于两个生产过程的LHC 13的数据是兼容的缺乏双光子过剩的LHC 8数据在\sim 1σ。我们还表明,如果共振的产生是由胶子融合占主导地位,在LHC 8的双喷流搜索的零结果进一步限制了φ的耦合强度,但不改变可能的弦质量标度的范围。
2016-03-28 hep-ph hep-th
The anomalous shift of the weak boson mass and the quintessence electroweak axion
解释所观测到的W玻色子质量位移的最简单方法之一是引入超荷为零的$SU(2)_L$三重态希格斯玻色子,其真空期望值约为3 GeV。如果三重态在$\mathcal{O}(1)$ TeV上足够重,它基本上只对$T$参数有贡献,而与观测没有任何冲突。一个复杂的三重态希格斯玻色子的存在提高了$SU(2)_L$规范耦合常数到$α_2(M_{\rm PL} )\simeq 1/44$在普朗克尺度。由于这个较大的规范耦合常数,我们表明,只要轴子场位于目前势的山顶附近,电弱轴子真空能解释了观察到的宇宙学常数。
2023-01-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Single production of $X_{\pm 5/3}$ and $Y_{\mp 4/3}$ vectorlike quarks at the LHC
在标准模型(SM)中嵌入了两个超荷为$Y=2/3, -1/3$的三重态类矢量夸克(VLQ)和一个单重态标量玻色子,以解决750 GeV双光子过剩问题.详细讨论了树级Higgs和$Z$介导的变味中性电流的约束条件。除了过剩的分辨外,还发现双光子Higgs衰变的信号强度与SM预言有$10\%$偏差,并且稀有顶夸克衰变的分支比上限为$BR(t\to c (h, Z)) < (6.8, 0.48) \times 10^{-5}$ .我们发现单个VLQ通过电弱过程的产生截面大于VLQ对通过QCD过程的产生截面。为了探索LHC上重VLQ的信号,我们详细分析了在$\sqrt{s}=13$ TeV的$pp$碰撞中通过$q_i q'_j$湮灭产生的单个$X_{\pm 5/3}$和$Y_{\mp 4/3}$.发现$d X_{5/3}$、$u Y_{-4/3} $和$d Y_{4/3} $通道与$m_X=m_Y=1$ TeV的电弱产生截面分别为$84.3$、$72.3$和$157.8$ fb;主导衰变模式为$X_{5/3} \to (c,t) W^+$和$Y_{-4/3} \to (s,b) W^-$。通过采用运动切割,$pp\to d W^+ t$通道的意义可以超过$5σ$。
2016-08-15 hep-ex hep-ph
A 750 GeV Messenger of Dark Conformal Symmetry Breaking
在大型强子对撞机的ATLAS和CMS实验中,对于质量为$\sim 750$ GeV的双光子共振的试探性暗示,可以解释为第一次接触具有自发破缺共形对称性的“暗”扇区。暗扇区的TeV尺度可能是由容纳可行的热遗迹暗物质(DM)候选者所需的相互作用强度所激发的。我们使用兰德尔Sundrum型5D几何形状的共形动力学模型,其IR边界与复合暗区的动力学确定,而标准模型(SM)的物质内容驻留在UV边界上,对应于“基本”字段。我们允许规范场驻留在5D块体中,其可以最小地选择为$SU(3)_c\times U(1)_Y$。“暗”放射子被确定为假定的750 GeV共振。重矢量类费米子,经常被用来解释双光子过剩,没有明确存在于我们的模型中,并没有预测会出现在TeV标度态的光谱。我们的最小设置有利于$\mathcal{O}(\text{TeV})$质量的标量DM。在这种情况下,一般的期望,建议由DM的考虑,是矢量玻色子的外观在$\sim$几TeV,对应于胶子和超荷卡鲁扎-克莱因(KK)模式,耦合到UV边界状态的强度被抑制均匀相比,他们的SM值。我们的分析表明,这些KK模式可能在未来几年内在LHC的范围内。
2016-01-08 hep-ex hep-ph
Constraints on 750 GeV colorless Q-onia from running couplings
我们提出了另一种复合模型,解释了最近在LHC实验中观察到的750 GeV左右的双光子不变质量分布中相对较宽的峰值。我们考虑了在标准模型的电弱群(而不是QCD)下Q变换的矢量类费米子的束缚态中产生的过剩,它们在一个新的SU(N_{TC})类QCD约束力下也是带电的.由于新的无色场转变为SU(2)偶态,它们可以通过汤川与电弱希格斯偶态的相互作用获得质量,成为夸克和轻子。我们参数化的Q-鎓束缚态使用库仑近似,并给出了一个数值拟合的双光子过剩一致没有强耦合效应高达约30 TeV,这是下一代对撞机的能量尺度。对于N_{\rm TC} =2,允许的超电荷Y_Q的范围由2.26 \leq Y_Q \leq 2.53给出,对于N_{\rm TC} = 3,允许的超电荷Y_Q的范围由2.17 \leq Y_Q \leq 2.31给出。该模型的确凿证据将是Q-尼亚衰变为希格斯和Z-玻色子的发现。
2016-05-13 hep-ph
Axion-like particle at the 10 GeV scale: Higgs decays to wide jets and photons
Fermilab(费米实验室);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
本研究探讨10 GeV能区类轴子粒子$A_h$的存在可能,分析希格斯玻色子衰变的两种信号道,发现其可解释CMS实验的3.5σ双光子超出,且4胶子衰变会形成带2-prong子结构的125 GeV宽喷注重现。
2026-08-20 hep-ex hep-ph
Collider constraints on axion-like particles
综述了在对撞机上寻找类轴子粒子(ALP)的现状和前景,主要集中在欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机上。在大型强子对撞机上,通过寻找二光子、三光子和四光子终态中的新$a\toγγ$共振,已经对质量超过几个GeV的耦合到光子以及Z玻色子或希格斯玻色子的ALP进行了限制。分析了质子-质子和铅-铅碰撞中的包容和排斥双光子pp,PbPb $\to a \to γγ(+X)$,以及奇异Z和Higgs玻色子衰变pp $\to \mathrm{Z},\mathrm{H}\to aγ\to 3γ$和pp $\to \mathrm{H}\to aa \to 4γ$.排他搜索PbPb碰撞提供了最好的排除限制ALP群众$m_a\approx 5-$ 100 GeV,而其他渠道是最有竞争力的$m_a\approx 100$ GeV $-$ 2.6 TeV。在95%的置信水平下,排除了高达$\sim$ 100 nb的集成ALP生产截面,对应于在宽质量范围内对低至$g_{aγ}\approx$ 0.05 TeV $^{-1}$的轴子-光子耦合的约束。预计在未来十年,在LHC接近$g_{aγ}\approx 10^{-3}$ TeV $^{-1}$时,$-$ 100的这些限制将比$m_a\approx 1$ GeV $-$ 5 TeV提高10倍。
2021-02-24 hep-ex hep-ph nucl-ex
Interpretation of excess in $H \to Z γ$ using a light axion-like particle
本研究提出用质量0.05-0.1GeV的轻类轴子粒子解释希格斯玻色子$H\to Zγ$衰变的超出迹象,给出了耦合参数约束,同时指出未来对撞机的相关检验过程探测难度极高。
2024-09-17 hep-ex hep-ph
Probing light axion-like particles in vector boson fusion at CMS with data parking and scouting
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Instituto Galego de Física de Altas Enerxías, Universidade de Santiago de Compostela(圣地亚哥-德孔波斯特拉大学加利西亚高能物理研究所);Universität Heidelberg(海德堡大学)
针对LHC上轻ALP探测的软事件与合并光子难题,CMS结合数据停放与径迹重建,在Run 3和HL-LHC上首次覆盖未探测量区,灵敏度提升约一个数量级。
2026-09-22 hep-ph
Phenomenology of Long-Lived Dark Photons and Axion-Like Particles in a Mixed Portal Framework
Istanbul University(伊斯坦布尔大学)
研究混合门户框架下暗光子和类轴子粒子通过级联衰变产生长寿命多光子信号的现象学,推导衰变宽度和分支比,并区分标准模型主导和级联主导区域。
2026-06-29 hep-ph
Search for the $γZ$ decay mode of heavy photophobic axion-like particles at the LHC
本研究针对重的避光类轴子粒子(ALP),在HL-LHC上分析其$\gamma Z$衰变模式,通过机器学习多变量分析排除背景,给出了不同积分亮度下ALP与双$W$耦合及产生截面乘分支比的发现灵敏度。
2025-05-17 hep-ph
Probing the Higgs sector of $Y=0$ Higgs Triplet Model at LHC
本文研究了具有超荷$Y_Δ=0$(HTM 0)的Higgs三重态模型,它是标准模型的推广,其特征是由两个CP偶Higgs $h^0, H^0$和两个带电Higgs玻色子$H^\pm$组成的更复杂的标量谱.我们首先表明,HTM0的参数空间,通常界定的联合约束起源于么正性和BFB以及LEP和大型强子对撞机的实验限制,严重减少时,修改后的Veltman条件在一个循环也施加。然后,我们进行了严格的分析,无论是当$h^0$是SM类或当最重的中性Higgs $H^0$被确定为观测到的$125$ GeV Higgs玻色子在LHC的Higgs衰变。在这些情况下,我们进行了广泛的参数扫描,在标量质谱的下半部分,特别关注希格斯到希格斯衰变模式$H^0 \to h^0h^0, H^\pm\,H^\mp$主要导致不可见的希格斯衰变。最后,我们还研究了$h^0, H^0$质量简并的情形。因此,我们发现,与LHC信号强度的一致性有利于质量约为$176\sim178$ GeV的轻荷希格斯粒子。我们的分析表明,双光子希格斯衰变模式和$H \to Z γ$并不总是像之前的研究中所声称的那样正相关。反相关性,而看到的情况下,$h$是SM一样的,而相关性是敏感的潜在参数$λ$的符号时,$H$被确定为$125$ GeV希格斯。
2018-10-16 hep-ph