Squark Mass Measurement in the Long-lived Stau Scenario at the LHC
在大型强子对撞机上，长寿命的斯陶假设是一个有趣的可能性。我们研究在这种情况下的夸克质量测量，特别是，我们表明，左手和右手的夸克质量都是可测量的。在超对称事件中，预计会出现多股喷流，这成为组合背景的来源。为了减少这种背景的半球分析，我们讨论的质量测量的夸克在衰变模式的左手夸克到夸克+（中性/带电）Wino和右手夸克到夸克+ Bino。
2010-12-06 hep-ph
Thermal relic abundances of long-lived staus
在超对称模型中，最轻的标准模型超伙伴是长寿命的Stau，在原始核合成过程中Stau丰度受到严格限制。考虑到完整的最小超对称标准模型（MSSM）中的STAU湮灭通道的真实参数的情况下，sparticle coannihilations是可以忽略不计的，我们计算的解耦较轻的STAU从原始等离子体和识别的过程是能够耗尽产生的STAU丰度显着。我们发现特别有效的STAU湮灭在重CP-甚至希格斯玻色子的共振，并为一个较轻的STAU与一个相当大的左右混合，由于增强STAU-希格斯耦合。即使在受约束的MSSM，我们遇到这两种影响，导致异常小的值所产生的Stau丰度。对撞机现象学的前景进行了讨论，我们的研究结果可能产生的影响，强调引力子暗物质的情况。
2008-10-22 astro-ph hep-ph
LHC signature with long-lived stau in high reheating temperature scenario
研究了在高再热温度下，引力伴子是最轻的超对称粒子，而Stau是次轻的超对称粒子的情况下，在LHC上观测到Stau信号的可能性。结果表明，在LHC上，$\sqrt{s}=7 {\rm TeV}$可以观测到大量的STAU信号，而$\sqrt{s}=7 {\rm TeV}$在再加热温度为$T_R\gsim{\cal O}(10^8) {\rm GeV}$时，在大部分参数区域内都可以观测到积分亮度。我们还表明，参数区域与$T_R\gsim2\times10^9 {\rm GeV}$，这是一致的热leptogenesis，是所有覆盖的$\sqrt{s}=14 {\rm TeV}$与$10 {\rm fb}^{-1}$。
2011-05-19 hep-ph
Right-chiral sneutrinos and long-lived staus: event characteristics at the Large Hadron Collider
我们研究了一个超对称的情况下，较轻的τ-sneutrino是最轻的超对称粒子，而较轻的stau状态是下一个最轻的信号。我们证实，这样的情况下，可以动机的最小超引力的框架内，只是增加了右手征中微子超场。这样的光谱导致了相当不寻常的超对称信号，在μ介子室中显示出稳定的Stau轨道。我们研究了两种类型的信号，即（a）两个或多个硬喷流和两个STAU轨道，（b）硬喷流与两个μ子和两个STAU轨道。我们证明了，可以区分的STAU轨道的μ子通过适当的运动学切割，也使一个删除所有的标准模型背景。
2007-03-13 hep-ph
Big-bang nucleosynthesis with a long-lived charged massive particle including $^4$He spallation processes
在超对称标准模型中提出了长寿命Stau引起的氦-4衰变过程，并研究了该过程对轻元素丰度的影响。我们表明，只要氦-4的自旋过程的相空间是开放的，它们比stau催化聚变更重要，因此限制了stau属性。
2011-06-15 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Tau polarization measurements at the LHC in supersymmetric models with a long-lived stau
在LHC实验中，具有长寿命态的超对称性（SUSY）是一个很有吸引力的场景，因为人们可以直接观察到每个SUSY事件中的态径迹，从而可以精确测量SUSY粒子的质量。在这种情况下，我们讨论的可能性，观察/测量宇称破坏超对称粒子之间的相互作用。这样的测量将是重要的，在确定自旋和手征的超对称粒子。我们使用级联衰变链的最后一步：$χ^0\to\tildeττ\to\tildeτ(lν\barν)$，其中τ轻子的极化可以通过观察末态轻子的能量分布来统计地确定。通过与中性伴子微分衰变宽度的理论公式比较，可以得到中性伴子、τ轻子和Stau相互作用顶点处宇称破缺的大小。我们进行了蒙特卡罗模拟，看看效果是可见的LHC实验。
2010-06-15 hep-ph
Beyond standard model particles in the atmospheric flux: a long-lived stau example
本文研究了超高能宇宙线与大气作用产生长寿命SUSY粒子stau的流强计算，并探讨了未来IceCube-Gen2探测器对大气stau的探测潜力及对撞机约束比较。
2025-07-14 hep-ph
Long-Lived Staus at Neutrino Telescopes
我们进行了详尽的研究中微子望远镜的作用，可以发挥在发现和探索超对称扩展的标准模型与一个长寿命的stau次轻超粒子。这些状态是由地球物质中的宇宙中微子相互作用成对产生的。我们表明，标准μ介子信号的STAU事件的背景是可以忽略的，并在宇宙中微子流量的测定中不起作用。另一方面，如果超伴子质量谱和高能宇宙中微子通量接近实验范围，那么在冰立方这样的立方千米探测器中，每年可以预期多达50对事件。
2006-07-19 astro-ph hep-ph
Production of long-lived staus in the Drell-Yan process
我们调查的引力子暗物质的情况下，作为次轻的超对称粒子在大型强子对撞机的现象。对于大范围的引力子质量，较轻的stau在探测器的尺度上是稳定的，并产生了一个突出的签名，即“慢μ子”。通过Drell-Yan过程的直接Stau产生总是存在的，并且与其他超粒子的质谱无关，因此为这种情况的发现潜力提供了下限。进行仔细的分析，特别强调观察Stau对的标准，并将它们从背景中区分出来，我们发现，14 TeV运行的大型强子对撞机有一个很有前途的潜力，找到长寿命的Stau从Drell-Yan生产到非常大的Stau质量。
2011-12-15 hep-ex hep-ph
Lepton flavour violation in future linear colliders in the long-lived stau NLSP scenario
我们分析了在未来的e-e-和e+e-线性对撞机中观测轻子味破坏的前景，其中引力子是最轻的超对称粒子，而stau是次轻的超对称粒子。这些信号由多轻子终态组成，具有两个由长寿命态产生的重电离带电径迹。标准模型背景非常小，通过使用合适的运动学切割，可以很好地控制超对称背景。我们讨论特别是潜在的预计国际直线对撞机发现轻子味违反这类情况下，我们比较估计的灵敏度与来自罕见衰变的非观测的约束。
2007-05-07 hep-ph
Probing High Reheating Temperature Scenarios at the LHC with Long-Lived Staus
我们调查的可能性探测高再热温度的情况下，在LHC，在超对称模型中，引力子是最轻的超对称粒子，和stau是次轻的超对称粒子。在这种情况下，大爆炸核合成和引力子丰度给出了严格的胶子质量上限。我们发现，如果再加热温度为\sim 10^8 GeV或更高，则在大部分参数空间中，在\sqrt{s} =7 TeV的积分亮度为O（1 fb^{-1}）的LHC上可以测试该方案。
2010-11-08 hep-ph
Supersymmetry with long-lived staus at the LHC
我们认为超对称扩展的标准模型的引力子是暗物质粒子和stau是长寿的。如果夸克和胶子之间存在显著的质量差，强子对撞机产生的Staus往往很快（β>0.8），基于它们飞行时间延迟或异常电离的搜索变得不那么有效。这样的态可以被认为是具有相同线性动量和略微降低的能量的规则μ子。与通常的超对称模型（其中中性伴子是LSP）相比，这种情况意味着（i）更多的轻子（衰变链末端的两个态），（ii）强的e-mu不对称性，以及（iii）更少的E_T（仅来自中微子，因为最轻的中性伴子衰变为态）。我们从目前的大型强子对撞机分析（同号双轻子和多轻子事件）研究了这种超对称性的界限，并讨论了观测的最佳策略。
2012-09-10 hep-ex hep-ph
Neutralino reconstruction in supersymmetry with long-lived staus
我们考虑一个超引力（SUGRA）的情况下，与普遍的标量和高尺度的质量，与右手征中微子超场包括在频谱中。在这种情况下，最轻的超对称粒子（LSP）由右微中子主导，而最轻的超对称粒子（NLSP）则由一个Stau主导。由于中微子汤川耦合抑制了所有粒子进入LSP的衰变，因此超对称性的信号存在于μ子室中稳定粒子的带电轨道中。我们演示了如何一个中性伴子衰减到一个tau和stau-NLSP可以完全重建在SUGRA参数空间中的实质性领域。我们还建议事件选择标准，消除背景，包括组合的，并使用一种新的方法提取的质量的stau-NLSP，使用其三个动量从曲率的带电轨道。
2009-06-05 hep-ph
Long-lived staus from strong production in a simplified model approach
我们研究了超对称场景的现象学，其中次轻的超粒子是由于一个非常弱耦合的最轻的超粒子，如引力子，较轻的状态和长寿命。我们调查的LHC的灵敏度和它的依赖于超粒子的光谱，强调强生产和衰变。我们不假设任何高尺度模型的超对称性打破，但工作沿简化模型的路线。设计削减，在整个参数空间中产生一个大的检测效率，我们确定大型强子对撞机的发现和排除的潜力。这使我们能够推导出m_stau，m_gluino，常见的m_squark和m_stop1的鲁棒极限。我们简要地讨论了观测停止星的前景。
2012-12-22 hep-ex hep-ph
Possible solution to the $^7$Li problem by the long lived stau
在最小超对称标准模型中考虑对标准大爆炸核合成的修正，以解决原始锂7丰度的过度理论预测。我们把stau作为下一个最轻的超粒子，它的寿命很长，因为它与最轻的超粒子的质量差很小。它提供了$\mathrm{^{7}Li}$和$\mathrm{^{7}Be}$的多个附加衰减过程。一个特别重要的过程是在星形核束缚态的内部转换，它有效地破坏了$\mathrm{^{7}Li}$和$\mathrm{^{7}Be}$。我们表明，修改可以导致预测与观测到的丰度的$\mathrm{^{7}Li}$。
2007-12-21 astro-ph hep-ph
Long-lived Staus from Cosmic Rays
高能宇宙射线与高层大气中的核子碰撞可能产生长寿命的重粒子。这样的粒子将非常具有穿透力，因为物质中的能量损失与质量成反比，并且可以从大天顶角到达像冰立方这样的中微子望远镜。在这里，我们研究这种可能性，并集中在长寿命的超对称模型与引力子LSP的状态。信号将是一对μ子样的平行轨道，沿着探测器分开50米。我们评估了μ子对的背景，并表明任何来自天顶角超过80度的事件都可以用宇宙射线产生这些重粒子来解释。
2007-05-25 astro-ph hep-ph
Identifying the Origin of Longevity of Metastable Stau at the LHC
在超对称标准模型的框架中，较轻的状态往往变得较长。Stau的这种长寿是在三种动机良好的情况下实现的：（A）Stau是次轻超对称粒子（NLSP），引力伴子是最轻超对称粒子（LSP），（B）Stau是LSP，轻微违反R宇称，（C）Stau是NLSP，中性伴子是LSP，它们的质量是简并的。我们在强子对撞机的强子量能器上研究了停止态的事件拓扑和衰变，并表明有可能确定停止态变得长寿的原因。
2011-05-29 hep-ph
Chargino reconstruction in supersymmetry with long-lived staus
我们考虑一个超对称（SUSY）的情况下，包括右手中微子，其标量超伙伴之一是最轻的超对称粒子（LSP）。在这种情况下，SUSY的对撞机信号中的区别特征不是丢失能量，而是对应于次轻SUSY粒子的一对带电轨道，当它是一个状态时，如在所考虑的情况下。在此基础上，我们通过研究特定末态下的横向质量分布，探讨了重构电荷伴子的可能性。隔离中微子的横动量与此相关的各个步骤进行了概述，并确定了我们的程序工作的参数空间的区域。
2009-10-19 hep-ph
Big-bang nucleosynthesis with a long-lived CHAMP including He4 spallation process
在超对称标准模型中提出了长寿命Stau引起的氦-4衰变过程，并研究了该过程对轻元素丰度的影响。我们表明，只要氦-4的自旋过程的相空间是开放的，它们比stau催化聚变更重要，因此限制了stau属性。这个演讲是基于作品（Jittoh等人，2011年）。
2012-09-10 hep-ph
Study of chargino-neutralino production at hadron colliders in a long-lived slepton scenario
计算了电荷中性伴子产生的微分截面，q qbar --> chi+-chi 0，然后衰变为标量τ轻子的微分截面，chi+-chi 0-->（stau+- nu）（stau-+ tau+-）-->（stau+- nu）（stau-+ l+- nu nubar）.在stau是长寿命的情况下，这个最终状态可以在强子对撞机实验中完全重建，直到离散的双重模糊。因此，各种运动学变量的分布可以观察到，并告诉我们超粒子的质量和自旋，以及宇称/ CP破坏的相互作用，通过比较截面公式。观察本文导出的非平凡分布将是对超对称性的一个很好的检验。
2008-11-03 hep-ex hep-ph
Detecting hidden sector dark matter at HL-LHC and HE-LHC via long-lived stau decays
研究了一类超引力模型，其中标准模型规范群的超引力模型被一个隐扇区$U(1)_X$规范群扩展，隐扇区中最轻的超对称粒子是中性伴子.我们研究了这种可能性在一类模型中的stau是最轻的超对称粒子的MSSM部门和次轻的超对称粒子的$U(1)_X$ -扩展的SUGRA模型。在这种情况下，Stau将衰变为隐藏扇区的中性伴子。对于stau和隐藏扇形中性伴子之间的质量差很小并且$U(1)_Y$和$U(1)_X$之间的混合也很小的情况，stau可以衰变为隐藏扇形中性伴子和tau，tau可以被重建为来自带电stau的高$p_T$轨道的位移轨道。对HL-LHC和HE-LHC进行了这种可能性的模拟。发现这样一个从恒星轨道偏移的轨道将表明隐藏的扇形暗物质的存在。
2019-03-13 hep-ex hep-ph
Long-Lived Staus and Displaced Leptons at the LHC
由于大多数大型强子对撞机的搜索都集中在快速签名上，因此特定的长寿命粒子有可能被ATLAS和CMS系统的新物理程序所忽视。虽然在许多情况下，长寿命的超粒子现在严格限制现有的异国情调的搜索，我们指出，高度动机的规范调解模型与斯塔斯作为次轻超粒子（NLSP）已收到较少的关注。我们重铸大型强子对撞机搜索重稳定带电粒子，消失的轨道，和相反的味道轻子与大碰撞参量，以评估目前的各种光谱，包含一个NLSP状态的约束，并发现部分的参数空间的自然性的动机仍然是实验未探索。我们还注意到目前的实验搜索计划中的一个差距：具有大碰撞参量的相同味道的轻子避开了现有的长寿命物体搜索套件。这一差距尤其值得注意，因为在迅速的新物理搜索中对位移轻子的否决可能会系统地丢弃这些事件。我们讨论了几个有动机的模型，可以表现出相同的味道位移轻子：规范调解与co-NLSP slepton，扩展规范调解，R-宇称违反，和轻子味的暗物质冻结在早期宇宙的物质主导时代。为了解决这一差距，我们提出了一个简单的扩展CMS搜索轻子大碰撞参量，并在13 TeV的项目敏感性，这些情况下。在整个分析过程中，我们强调了几种方法，LHC搜索异国情调的长寿命物体可能会提高他们的灵敏度位移轻子起源于规范调解和超越。
2016-04-14 hep-ph
Direct stau production at hadron colliders in cosmologically motivated scenarios
考虑到Stau本征态的左右混合，我们计算了MSSM中强子对撞机Stau对产生的主要截面贡献。我们发现，相对于Drell-Yan预言，b-夸克湮灭和胶子融合可以使截面增加一个数量级以上。这些额外的产生通道尚未包括在常见的蒙特卡罗分析程序，并已被忽略的实验分析到目前为止。对于长寿命的态，我们研究了它们在对撞机探测器中停止的微分分布和前景。新的可能的战略概述，以确定重CP偶希格斯玻色子H 0的质量和宽度。对CMSSM中的相关区域进行了扫描，并对LHC和Tevatron的当前实验进行了预测。所获得的见解，使我们能够提出碰撞机测试的宇宙学动机的情况下，长寿的staus有一个非常小的热遗迹丰度。
2011-06-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Analysis of Long-Lived Slepton NLSP in GMSB model at Linear Collider
我们用$\sqrt{s}=500$ GeV在直线对撞机上对长寿命slepton的探测进行了分析。在GMSB模型中，当超对称破缺尺度$\sqrt{F}$较大时，预测了一个长寿命的NLSP。此外，在参数空间的大部分中，该粒子是一个状态。这样的重带电粒子将在跟踪体积中留下轨道并撞击μ子检测器。为了从μ子背景中解开这个信号，我们探索了运动学和粒子识别工具：飞行时间设备，dE/dX和切伦科夫设备。我们表明，直线对撞机将能够检测到长寿命的staus与群众的机器的运动学极限。我们还提出了我们的估计的灵敏度的stau寿命。
2000-10-11 hep-ph
Prospects to study a long-lived charged next lightest supersymmetric particle at the LHC
如果标量τ $\stau$是下一个最轻的超对称粒子，并衰变成最轻的超对称粒子引力子（$\gravitino$），它通常会有很长的寿命。在本文中，我们调查的可能性，以研究衰变这样一个长寿的标量τ在大型强子对撞机。如果我们能在目前的LHC实验中增加额外的探测器，能够阻止Stau粒子并测量产生的衰变产物，就可以在LHC上精确地研究衰变特性。我们确定了一个最大的“塞子检测器”，可以添加在CMS洞穴，并估计灵敏度的寿命的stau和质量的引力子与此检测器。如果轴突$\axino$的衰变通道是开放的，标量tau的衰变可能会被显著修改。我们研究的可能性，以区分从衰变到引力子通过测量过程$\stau\to \axino (\gravitino) τγ$使用塞子检测器。
2006-12-06 hep-ph
Stau detection at neutrino telescopes in scenarios with supersymmetric dark matter
我们研究了在冰立方中微子望远镜上探测地球内部通过高能中微子的非弹性散射产生的长寿命态。在两种情况下计算了态通量的理论预测，其中长寿命态的存在与可行的超对称暗物质自然相关。也就是说，我们考虑的情况下，与superWIMP（引力子或轴子）和中性伴暗物质（沿共湮灭区）。在这两种情况下的最大值的stau通量原来是约1事件/年的地区与轻stau。这与轻引力子一致，其质量受到上限的限制，范围从0.2到15 GeV，取决于Stau质量。同样，它与质量约为1 GeV的轴子和100 GeV量级的非常低的再加热温度兼容。在中性伴子暗物质的情况下，这有利于具有低tan（β）值的区域，对于该区域，中性伴子-斯陶共湮灭区域在斯陶质量的较小值下发生。最后，我们研究的情况下，一般的超引力理论，并显示如何为特定的选择非通用的软参数的预测STAU通量可以适度增加。
2009-04-14 hep-ph
Gravitino Dark Matter and the Cosmic Lithium Abundances
本文分析了粒子物理标准模型的超对称扩展，假设引力子是最轻的超对称粒子，并在大爆炸核合成过程中次轻粒子衰变为引力子。特别强调的是他们的潜力，以解决“锂7问题”，一个明显的因素2-4过剩生产的锂7在标准大爆炸核合成（BBN），他们的生产宇宙学上重要的量的锂6，以及由此产生的引力子暗物质密度在这些模型。与先前的研究相比，该研究包括几项改进。本文对约束最小超对称标准模型中的重引力子进行了重新分析，而对规范介导超对称破缺情形中的轻引力子进行了首次研究。证实了NLSP态衰变为重引力子，在产生所有暗物质的同时，可能同时解决Li 7问题。对于NLSP衰变时间~ 1000秒，这种情况也导致宇宙学上重要的Li 6（可能还有Be 9）丰度。然而，由于这种情况需要大于1 TeV的能量，它们可能无法在LHC上测试。发现NLSP状态衰变为轻引力子可能导致Li 6（和Be 9）的显著丰度，而NLSP中性伴子衰变为轻引力子可能解决Li 7问题。尽管这两种情况都可以在大型强子对撞机上得到验证，但它们可能不会导致大部分暗物质的产生。一节的文件概述了颗粒的性质，需要显着减少锂7丰度，和/或提高锂6（可能是9）的丰度，由任意的遗物粒子的衰变。
2009-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Long-lived stau, sneutrino dark matter and right-slepton spectrum
在最小超对称标准模型（MSSM）中加入右手征中微子，可能导致一个这样的中微子成为最轻的超对称粒子和非热暗物质候选者，特别是当中微子只有Dirac质量时.在这种情况下，如果最轻的MSSM粒子是一个stau，在LHC的超对称性的信号包括在稳定的带电轨道，这是从背景区分通过他们的时间延迟之间的内部跟踪器和μ子室。我们将展示如何确定在这样的情况下，最轻的中性伴子和右slepton的前两个家庭之间的质量等级。中性伴子重建的技术，在早期的作品中开发的，结合变量$M_{T2}$的端点在smuon（selectron）衰变为此目的。我们表明，因此可以确定的质量等级的smuons（电子）和中性伴子高达1 TeV，到5-10\%的水平。
2018-09-19 hep-ex hep-ph
Analyses of Long Lived Slepton NLSP in GMSB Model at Linear Collider
本文分析了用$\sqrt{s}=500$ GeV在直线对撞机上探测长寿命Stau的情况。在GMSB模型中，当超对称性破缺尺度F较大时，预测了一个长寿命的NLSP。此外，在参数空间的大部分中，该粒子是一个状态。这样的重带电粒子将在跟踪体积中留下一个轨道，并击中μ子探测器。为了解开这个信号的μ子背景，我们探索运动学和粒子识别工具：飞行时间设备，dE/dX和切伦科夫设备。
1999-09-08 hep-ph
LHC phenomenology with hidden sector dark matter: a long-lived stau and heavy Higgs in an observable range
与标准模型具有非常弱相互作用的隐藏扇区的存在对LHC签名具有重要意义。在这项工作中，我们讨论了LHC的现象，包括一个隐藏的部门由$U(1)$扩展MSSM/SUGRA。我们考虑动力学混合和Stueckelberg质量混合之间的$U(1)$规范场的隐藏部门和$U(1)_Y$的可见部门。这种模型具有扩展的参数空间。我们在这里考虑这个参数空间的两个有限区域。在第一种情况下，我们考虑一个$U(1)$规范场随着手征领域所需的施图克尔伯格机制的操作和讨论之间的混合隐藏和可见的部门。在这里，如果Stau是MSSM扇区中最轻的超粒子，而隐藏扇区的中性伴子是整个系统的LSP和暗物质候选者，那么Stau可以是长寿的，并在LHC探测器跟踪器内衰变。在第二种情况下，我们在隐藏扇区中包含额外的类矢量物质，除了隐藏扇区中的两个中性伴子之外，它还可以产生狄拉克费米子。中性伴子区现在有6个中性伴子，我们假设其中最轻的是LSP，并且是类希格西诺的。在这种情况下，暗物质由马约拉纳费米子和狄拉克费米子组成，小的$μ$导致重的希格斯玻色子质量，它们位于HL-LHC和HE-LHC的可观测范围内。
2019-09-18 hep-ex hep-ph
Long-Lived BLSSM Particles at the LHC
我们研究了大型强子对撞机（LHC）上由标准模型（BLSSM）的超对称$B-L$扩展预测的中性和带电长寿命粒子（LLP）的对撞机特征。BLSSM是最小超对称标准模型（MSSM）的自然延伸，可以解释非零中微子质量。我们发现最轻的右手中微子可以是超对称粒子（LSP），而次对称粒子（NLSP）可以是最轻的左手中微子或左手中微子，它们都是超对称粒子的自然候选者.我们分析了中性LLP（最轻的左手中微子）的位移顶点签名，以及与带电LLP（左手轨道）相关的带电轨道。我们发现，我们的中性和带电的LLP的生产截面是相对较大的，即顺序${\cal O}(1)~{\rm fb}$。因此，在大型强子对撞机上探测这些粒子是相当合理的。此外，我们还发现与最轻的左手中微子相关联的位移双轻子有一个大的碰撞参量，这使它区别于其他的SM轻子。我们还强调，与左手stau相关联的带电轨道具有大的动量和缓慢移动的带电轨道，因此它不同于SM背景，因此它可以在LHC上访问。
2018-11-27 hep-ph
Right-Chiral Sneutrino LSP in mSUGRA: Event characteristics of NLSP at the LHC
我们研究了一个超对称的情况下，较轻的τ-sneutrino是最轻的超对称粒子，而较轻的stau状态是下一个最轻的。这种情况可以在最小超引力的框架内激发，只需要增加一个右手征中微子超场。这样的光谱导致了相当不寻常的超对称信号，在μ介子室中显示出稳定的Stau轨道。我们研究了LHC中长寿命Stau的事件特征，并证明了通过适当的运动学切割可以将Stau轨迹与μ子轨迹区分开来，这也使人们能够去除所有的标准模型背景。
2007-10-12 hep-ph
Production of Long-Lived Sleptons at LHC
我们分析了MSSM参数空间，并讨论了所谓的共湮灭区附近的窄带，其中slepton可能是长寿命粒子。这个区域与WMAP对暗物质的限制是一致的，并且取决于$\tanβ$的值。在这个区域，恒星是长寿的，可以通过探测器。由于相对较小的质量（150 $÷$ 850 GeV），它们在LHC的生产截面可能达到几个% pb。
2005-09-16 hep-ph
Gravitino Dark Matter and Light Element Adundances
我们讨论的情况下，引力子是最轻的超对称粒子和长寿命的次轻粒子（NSP）是中性伴子或斯陶，带电的伙伴的τ轻子。在这种情况下，Staus与几个核形成束缚态，通过提高核速率来影响Li 6和Li 7的宇宙学丰度，否则会受到强烈抑制。我们认为，这些增强率的影响，最终产生的大爆炸核合成（BBN），包括注入电磁和强子能量的BBN期间和之后的丰度。结果表明，当Stau寿命大于10^3-10^4 s时，Li_6和Li_7的丰度将远远超过观测值所允许的范围。对于1000 s量级的较短寿命，似乎Stau束缚态效应可以从标准BBN值降低Li 7丰度，同时提高Li 6丰度，产生两个锂丰度与其平台值匹配的区域。
2007-10-28 hep-ph
Entropy production by Q-ball decay for diluting long-lived charged particles
宇宙中长寿命带电粒子的丰度，例如stau，受到大爆炸催化核合成的严格限制。逃避约束的方法之一是通过巨大的熵产生来稀释这些粒子。我们评估的情况下，非相对论性的物质占主导地位的宇宙的能量密度和衰变的大熵产生的稀释因子。我们发现，大Q球可以做的工作，这是自然产生的规范介导的超对称性破缺的情况。
2007-09-17 astro-ph hep-ph
New Constraints on Supersymmetry Using Neutrino Telescopes
我们证明，兆吨级质量的中微子望远镜能够观察到的信号，从长寿命的粒子超越标准模型，特别是斯陶，超对称的合作伙伴的τ轻子。它的特征是探测器内有过量的带电粒子轨道，其水平到达方向和能量沉积在0.1到1 TeV之间。我们利用这个以前被忽视的签名在公开的IceCube数据中搜索Stau粒子。数据显示没有证据表明物理学超越了标准模型。本文导出了$320$ GeV（95\%C. L.）并估计，当这种新方法应用于冰立方合作提供的完整数据集时，将达到世界领先的对Stau质量（$m_{\tildeτ}=450\,\mathrm{GeV}$）的灵敏度。
2020-11-10 hep-ex hep-ph
Displaced vertices and long-lived charged particles in the NMSSM with right-handed sneutrinos
我们研究LHC的位移顶点和长寿命的带电粒子的背景下的次最小超对称标准模型与右手（RH）sneutrinos的签名。在这种结构中，RH中微子可以直接从希格斯衰变中产生，或者当RH中微子是最轻的超对称粒子时，与RH中微子结合产生。RH中微子通常是长寿命的，因为它的衰变宽度与中微子汤川成正比，这是一个预计很小的参数。因此，RH中微子晚期衰变可以在LHC上产生位移的顶点，这可以通过衰变产物来识别，其中涉及两个轻子（2l+ MET）或一个轻子与两个喷流（ljj）。我们模拟了当前LHC配置（质心能量为8 TeV，积分亮度L=20 fb^-1）和未来配置（13 TeV，L=100 fb^-1）的信号。我们表明，该模型的参数空间的一个区域可以探测和RH中微子质量可以重建从两个轻子不变的质量分布的端点或两个喷流加一个轻子的质量分布的中心值。这种建筑的另一个异国情调的签名是一个长寿的stau的生产。如果stau是次轻的超对称粒子，它可以通过涉及小中微子Yukawa的图衰变，并会逃离探测器，留下特征性的痕迹。我们还模拟了这个信号的各种基准点，并表明该模型可以达到未来运行的大型强子对撞机。
2014-05-21 hep-ph
The End of the CMSSM Coannihilation Strip is Nigh
最近对CMSSM的一个全球拟合，结合了当前对超对称性的限制，包括在LHC，BR中缺少的横向能量搜索（B_s到mu+ mu-）和直接氙100寻找暗物质，有利于恒星中性伴子末端的点（stau_1- chi）共湮没带，具有相对大的m_1/2和10 < tan β < 40，以及H/A快速湮没漏斗中的点，具有tan β ~ 50。共湮灭点通常具有m_stau_1-m_chi < 5 GeV，并且包括最有利的点在内的重要部分具有m_stau_1-m_chi < m_tau。在这种情况下，stau_1的寿命将如此之长，以至于stau_1将可检测为可以在设备内部或外部衰变的长寿命的大质量带电粒子。我们表明，CMSSM方案接近的tanbeta < 40的共湮灭带的尖端已经排除了大型强子对撞机搜索的大质量带电粒子，并讨论了他们的检测在CMS和ATLAS探测器通过飞行时间测量，异常重电离或衰变成一个或多个软带电粒子的前景。
2012-12-12 hep-ex hep-ph
Search for charged long-lived particles at the Future Circular Collider (FCC-ee)
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）；Universität Hamburg（汉堡大学）
研究GMSB模型中长寿命stau粒子在FCC-ee上的产生，通过扭结径迹和离位顶点特征分析其发现潜力。
2026-10-16 hep-ex hep-ph
Charged Dark Matter in Supersymmetric Twin Higgs models
超对称双希格斯模型改善了来自大型强子对撞机未发现它们所需的重标量顶部伙伴的电弱尺度的微调。如果锂离子超对称粒子位于孪晶扇区，即使它在孪晶规范相互作用下带电，也可能扮演暗物质的角色。我们表明，双stau是一个可行的候选人带电暗物质，即使双电磁规范对称性是未破缺的，与热遗迹丰度，自然匹配观测到的暗物质丰度。一个宽的参数空间满足所有的实验约束，包括那些对暗物质自相互作用。在未来的直接探测实验中，如LUX-ZEPLIN，可以观察到双态暗物质。这个粒子的质量在300-500 GeV之间，在最小的情况下，它的衰变长度足以在大型强子对撞机上被观察到。
2022-06-03 hep-ph
Cosmological solutions to the Lithium problem: Big-bang nucleosynthesis with photon cooling, $X$-particle decay and a primordial magnetic field
在BBN中计算的$^7$ Li丰度与从CMB功率谱拟合得到的重子-光子比是固定的，这与在贫金属晕星表面观察到的锂丰度不一致。以前提出的解决这个$^7$ Li问题的宇宙学解决方案包括光子冷却（可能通过标量粒子的玻色-爱因斯坦凝聚）或长寿命$X-$粒子（可能是次轻的超对称粒子）的衰变。在本文中，我们重新分析这些解决方案，无论是单独的和一致的。我们还介绍了原始磁场（PMF）到这些模型的可能性。我们约束的$X-$粒子和PMF参数所观察到的轻元素丰度使用的可能性分析，以表明，包括所有三种可能性导致锂问题的最佳解决方案。我们推导出了PMF中$X-$粒子参数和能量密度的允许范围，可以解决$^7$ Li问题。
2014-06-30 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation or Warm Dark Matter from long lived particle decays in the light of Planck
虽然普朗克的数据支持标准ΛCDM模型，但它仍然允许暗辐射的存在，相当于大约一半的额外标准中微子种类。我们提出了一个方案，从热产生的粒子衰变成一个更轻的稳定遗物加标准费米子获得分数的“有效中微子物种”。在寿命远大于1秒时，遗迹粒子和非热中微子成分都对暗辐射有贡献。通过增加稳定粒子与不稳定粒子的质量比，遗迹粒子不再充当暗辐射，而是成为质量为O（1 keV-100 GeV）的暖暗物质的候选者。在这两种情况下，都有可能解决锂的问题。
2013-06-25 astro-ph.CO hep-ph
Stau-catalyzed $^6$Li Production in Big-Bang Nucleosynthesis
如果引力子的质量在几个GeV到几十个GeV的范围内，标量轻子X（如斯陶）很可能是下一个最轻的超对称粒子。带负电荷的长寿命X^-可能与核A形成库仑束缚态（AX），并可能通过催化熔合过程影响大爆炸核合成。通过精确求解He 4，d，X三体系统的薛定谔方程，计算了Li 6催化聚变（He 4 X^-）+ d \to Li 6 + X^-的产生截面.我们利用国家的最先进的耦合通道方法，这是已知的是非常准确地描述其他三体系统的核和原子反应。强调了在聚变过程中使用适当的核势和精确处理量子隧穿的重要性。我们发现，在对应于T=10 keV的伽莫夫峰的天体物理S-因子为0.038 MeV谷仓。这导致来自催化过程的Li 6丰度为Li 6|_{CBBN} \simeq 4.3 \times 10^{-11}（D/2.8 \times 10^{-5}）（[ n_{X^-} /s]/10^{-16}）。本文还讨论了这一结果的粒子物理意义。
2007-02-27 astro-ph hep-ph nucl-th
Cosmological scenario of stop NLSP with gravitino LSP and the cosmic lithium problem
观测数据与标准的大爆炸核合成理论预测之间关于Li^7和Li^6丰度的差异一直是天体物理学和宇宙学中的一个困扰问题，因为大爆炸范式非常有吸引力和成功。这个锂问题的一个可能的解决方案是通过改变原始元素丰度的大质量亚稳粒子的强子衰变。我们使用引力子暗物质框架来探索这种可能性，在这个框架中，下一个最轻的超对称粒子（NLSP）通常是长寿的。我们发现，停止NLSP可以提供一个有吸引力的解决锂的问题。
2008-11-07 astro-ph hep-ph
Bound-State Effects on Light-Element Abundances in Gravitino Dark Matter Scenarios
如果引力子是最轻的超对称粒子，而寿命最长的次轻粒子（NSP）是τ轻子的带电伙伴，那么它可能是亚稳态的，并与几个核形成束缚态。这些束缚态可能会影响Li 6和Li 7的宇宙学丰度，通过提高核速率，否则将被强烈抑制。我们认为，这些增强率的影响，最终产生的大爆炸核合成（BBN），包括注入电磁和强子能量的BBN期间和之后的丰度。我们计算了中性伴子和Stau NSP的主要两体和三体衰变，并使用PYTHIA事件发生器和级联方程模型的电磁和强子衰变产物。一般来说，束缚态的引入使轻元素丰度进一步偏离其观测值;然而，对于参数空间的小区域，束缚态效应可以使锂丰度特别与观测值更好地一致。我们发现，在寿命大于10^3-10^4 s的NSP状态的区域，Li 6和Li 7的丰度远远超过观测所允许的丰度。对于较短的寿命为1000秒，我们评论的可能性，在最小的超对称和超重力模型，Stau衰变可以减少锂7丰度从标准BBN值，而在同一时间提高锂6丰度。
2006-08-26 astro-ph hep-ph
Correlation between flavour violating decay of long-lived slepton and tau in the coannihilation scenario with Seesaw mechanism
本文研究了最轻长寿命的slepton和tau轻子在最小超对称标准模型的共湮灭区中的味违反衰变。我们考虑了最轻的中性伴子（Li ~+超对称粒子）和最轻的轻子（次对称粒子）之间的质量差小于τ轻子的质量的情况。在这种情况下，最轻的slepton的寿命是很长的，它是由轻子味道违反（LFV）耦合决定的，因为slepton主要由较轻的stau和味道保存2体衰变是运动学禁止的。我们表明，通过改变进入跷跷板机制的汤川耦合，寿命可以改变许多数量级。我们还表明，分支比的LFV τ衰变是强烈相关的最轻的slepton寿命。因此，LFV τ衰变的分支比可以通过测量LHC实验中的斯莱普顿寿命来确定或约束。
2011-02-09 hep-ph
Super-Natural MSSM
指出超对称标准模型中的电弱微调问题主要是由微调测度的高能量定义引起的。我们提出了超自然超对称性，它具有一阶高能自动微调措施。关键在于，SSM中的所有质量参数都来自于一个单一的超对称破缺参数。本文证明了在无标度超引力和Giudice-Masiero（GM）机制下的最小SSM（MSSM）中不存在超对称电弱微调问题。我们证明了$Z$ -玻色子质量、统一尺度下的超对称Higgs混合参数$μ$和s粒子谱都可以作为普适的Gaugino质量$M_{1/2}$的函数给出。由于在无标度的MSSM中，轻态是最轻的超对称粒子，为了保持$R$的宇称性，我们引入了一个非热生的轴子作为超对称暗物质的候选粒子.我们通过计算不同轴子衰变常数$f_a$值下光粒子到LSP轴的二体和三体衰变来估计光粒子的寿命，并发现光粒子的寿命为$f_a$范围为$[10^{9},10^{12}]$ GeV的$[10^{-4},100]$ s。我们表明，我们的下一个LSP stau解决方案是一致的，与所有目前的实验约束，包括sparticle质量边界，B-物理界，希格斯质量，宇宙学界，并在LHC的长寿命带电粒子的界限。
2015-02-24 hep-ph
Decaying dark matter, the $H_0$ tension, and the lithium problem
人们早就知道，如果一部分$χ$型的暗物质粒子是通过重的、相对长寿命的状态（即$X \to χ+ γ$）的衰变与光子$γ$非热结合产生的，那么哈勃常数$H_0$的观测值和推断值之间尖锐的张力就可以得到缓解。最近提出，如果$M= 4$ MeV和$m = 0.04$ keV，则该模型也可以解决长期存在的锂问题，其中$M$和$m$分别是$X$和$χ$的质量。我们用实验来对抗这个提议，并证明冷的暗物质在重组之前就已经衰变，这并不能解决$H_0$问题。此外，我们表明，最好的情况下，用于减轻$H_0$紧张局势的背景下，冷暗物质衰变前的重组时出现的粒子衰变完全进入暗辐射，而留下完全未修改的轻元素的生产。为此，我们计算的一般功能形式描述的数量等效轻中微子物种$ΔN_{eff}$进行的$χ$。我们表明，要解决$H_0$张力在$1σ$水平的$m$需要55%的校正，所需的$ΔN_{eff}$被排除在95% CL普朗克数据。我们主张一个更复杂的动态暗物质模型，以放松$H_0$紧张。
2020-12-31 astro-ph.CO hep-ph
A Running Spectral Index in Supersymmetric Dark-Matter Models with Quasi-Stable Charged Particles
我们发现，在早期宇宙中的带电粒子衰变可以诱导一个尺度相关的或“运行”的小尺度线性和非线性物质功率谱的光谱指数，并讨论这种效果的例子在最小的超对称模型中，最轻的中性伴子是一个可行的冷暗物质的候选人。我们发现的配置中，中性伴子遗迹密度设置由coannihilations与长寿的staus，和后期衰变的staus部分抑制线性物质的功率谱。小尺度上的非线性演化则导致修改后的线性功率谱演化为非线性功率谱，该非线性功率谱类似于（但在细节上不同）由红移为2至4的常数运行$α_{s}=d n_{s}/d{\rm ln} k$参数化的模型。因此，莱曼- $α$森林观测，探测这些红移的物质功率谱，可能无法区分这两种效应。然而，测量红移$z \approx 30$ -$200$的原始21厘米辐射的角功率谱可能区分这种带电衰变模型和原始运行光谱指数。在未来的对撞机上直接产生长寿命的带电粒子是这个模型的一个戏剧性的预测。
2004-10-29 astro-ph hep-ph
Prospects for discovering supersymmetric long-lived particles with MoEDAL
我们提出了一个研究的可能性，寻找长寿命的超对称合作伙伴的MoEDAL实验在LHC。MoEDAL对高度电离的物体敏感，如磁单极子或大质量（Meta）稳定带电粒子。我们专注于直接检测长寿命的slepton在一个唯象现实的模型，其中涉及一个中间的中性长寿命粒子的衰变链的前景。这种情况还没有被ATLAS或CMS的当前数据排除，并且与天体物理学的限制兼容。使用蒙特卡罗模拟，我们比较了MoEDAL与ATLAS的敏感性，在这种情况下，MoEDAL可以提供发现达到补充ATLAS和CMS，由于宽松的选择标准结合虚拟的背景。值得指出的是，在这种情况下，带电粒子是主要的长寿命候选者，MoEDAL的相关质量范围与超对称性在解释ANITA探测器观测到的异常事件方面的潜在作用是一致的。
2020-05-24 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Solving the cosmic lithium problems with primordial late-decaying particles
我们调查的修改，从标准大爆炸核合成轻元素丰度的预测时，外来的晚衰变粒子寿命超过1秒是突出的早期宇宙。通过对这些长寿命粒子的性质进行独立于模型的分析，我们确定了与所有观测数据相一致的模型相关的参数空间，从而解决了关于Li ^[7]和Li ^[6]丰度的观测值与理论预测值之间的差异。
2007-09-25 astro-ph hep-ph
Simplified models of dark matter with a long-lived co-annihilation partner
我们引入了一组新的简化模型，以解决暗物质粒子之间的3点相互作用的影响，其黑暗的共同湮灭的合作伙伴，和标准模型的自由度，我们采取的τ轻子。从暗物质共湮灭渠道的贡献是高度相关的确定正确的遗迹丰度。我们调查这些影响，以及在大型强子对撞机的暗物质共湮灭合作伙伴的发现潜力。一个小的质量分裂之间的暗物质和它的合作伙伴是首选的共湮灭机制，并表明，共湮灭的合作伙伴可能是长寿（稳定或亚稳定）在对撞机规模。有人认为，这种长寿命的带电粒子可以在大型强子对撞机上寻找异常带电轨道。这种方法和基础模型提供了一种替代/补充单射流和多射流的暗物质搜索广泛使用的简化模型的上下文中的s通道介质。我们考虑了四种不同的粒子自旋和耦合结构的简化模型。这些模型中的一些是明显的规范不变和可重正化的，其他的最终需要UV完成。这些可以实现在超对称模型的neutralino-stau共湮灭制度，以及模型与额外的维度或复合模型。
2017-06-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Solving the Cosmic Lithium Problems with Gravitino Dark Matter in the CMSSM
标准的大爆炸核合成在重子密度推断WMAP意味着原始锂7丰度因子的两到三个大比低金属丰度晕星的观测推断。最近在晕星中对Li 6的观测表明，这种同位素是前银河系起源的，这是非常难以用假定的高红移宇宙线种群来解释的。我们调查，如果一个或两个这些锂问题可以解决的约束最小超对称标准模型（CMSSM）耦合到重力的晚期衰变遗迹粒子。假设引力子是最轻的超对称粒子（LSP），我们发现，在大部分的CMSSM参数空间，这些问题都可以潜在地解决。特别是，我们还找到了可以同时解决两个锂问题的解决方案。这意味着在大爆炸后的1000秒，1TeV的遗迹粒子发生强子衰变，变成100 GeV的引力子，正如我们之前提出的那样。此外，产生的引力子自然地贡献了WMAP所需的暗物质密度的很大一部分或全部。这个模型的一个预测是暗物质是不冷不热的，自由流长度的顺序为4千电子伏的早期冻结的遗迹粒子。这种不冷不热的引力子暗物质可能对星系结构的形成有有益的影响，并且可能受到宇宙再电离历史的限制。本文的当前版本给出了两种情况下的结果：（a）包括催化核反应和（b）忽略催化核反应。
2008-10-30 astro-ph hep-ph
Updated Big Bang Nucleosynthesis Bounds on Long-lived Particles from Dark Sectors
本文利用最新轻元素丰度和宇宙微波背景数据，更新了大爆炸核合成对暗区长寿粒子电磁能量注入的约束，适用于衰变暗物质、长寿引力微子等早期宇宙非热过程。
2024-11-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
