Monojets reveal overlapping excesses for light compressed higgsinos
针对轻质量压缩希格斯微子，本文指出单喷注搜索可填补1-5 GeV质量劈裂的参数空间空白，并发现当前单喷注搜索的超出与软轻子分析偏好区域部分重叠，最佳拟合点显示约177 GeV的希格斯微子质量符合大于$2σ$的超出。
2024-04-26 hep-ph
Light Stop Searches at the LHC with Monojet Events
我们考虑在大型强子对撞机上的最小超对称标准模型中的轻顶方波。在这里，我们假设最轻的中性伴子是最轻的超对称粒子（LSP），而最轻的停止是次超对称粒子。在大型强子对撞机上，对于小的停止-LSP质量分裂，停止对的产生是很难探测的。先前已经表明，即使在这种情况下，如果考虑与一个硬射流相关联的停止对产生，停止检测也是可能的。我们重新考虑这种超对称单喷流签名，并超越以前的作品，包括完整的标准模型背景和优化的削减，工作在强子水平，包括检测器的影响。因此，单射流搜索可进入停止-LSP质量平面的较大部分。
2012-08-27 hep-ex hep-ph
Monojet versus rest of the world I: t-channel Models
利用有效场论（EFT）算子的单射流搜索通常被解释为对直接探测（DD）散射截面的鲁棒和模型无关的约束。同时，在大型强子对撞机上产生暗物质（DM）的介质粒子必须存在。该介体粒子可以在壳上产生，使得对介体粒子的直接搜索可以约束应用于单射流约束的有效算子。在这第一篇论文中，我们做了一个案例研究的t-通道模型在单喷射搜索，（标准模型单重态）DM是通过一个t-通道介导的粒子，其超对称模拟是squark对产生。我们比较单射流约束直接约束单或对生产的调解人从多射流加上失踪的能源搜索，我们确定的地区，后者占主导地位的前者。我们表明，计算边界使用超对称简化模型和窄宽度近似，在以前的工作中所做的文献中，错过了重要的定量效果。我们进行了完整的事件模拟和统计分析，我们计算的影响上和离壳生产的介导粒子，表明单喷流和多喷流加上丢失的能量搜索，以前推导的界限提供了更保守的界限比可以提取的包括所有相关的过程中的模拟。单喷流和超对称性搜索（SUSY）提供了一个范围广泛的参数空间可比的边界，与SUSY搜索通常提供更强的边界，除了在DM粒子和介质非常质量简并的区域。EFT近似很少能够再现实际极限。在接下来的第二篇论文中，我们考虑了s通道介质的情况。
2014-02-10 hep-ex hep-ph
Analysis of the Bounds on Dark Matter Models from Monojet Searches at the LHC
我们分析了WIMP暗物质模型的约束条件，这些约束条件可以从大型强子对撞机“单喷流”截面上的上限导出。这些约束最初是在有效场论（EFT）的上下文中解释的，其中标准模型由系数为$1/Λ^2$的6维算子扩展。我们表明，结合ATLAS和CMS合作的8 TeV的数据，仅略有提高的界限。然后，我们分析这个最终状态的背景下，简化模型与$s-$通道调解人。我们表明，如果介质的衰减宽度是小的，这些简化的模型可以准确地建模的有效场论，只有当介质质量是5 TeV以上。最后，我们指出，即使EFT准确地描述了${\cal O}(Λ^{-2})$贡献的矩阵元素，$Λ$的值附近的当前界限，它收到显着的贡献，以$Λ^{-4}$，在简化模型的上下文中，这些对应于图中两个调解人交换。这一观察结果对EFT描述的内部一致性提出了挑战，因为不包括维度$-8$算子，这些算子也将有助于矩阵元素的${\cal O}(Λ^{-4})$。
2017-09-25 hep-ph
Limits on electrophilic Dark Matter from LHC Monojets
从暗物质粒子存在的角度考虑了在LHC上对WIMP暗物质粒子的探测，该粒子主要通过重规范玻色子Z耦合，正如最近FermiLAT数据中130 GeV伽马线的初步证据所表明的那样。我们比较了三种模型中的WIMP是一个中微子类粒子，并考虑这种粒子和LHC的相互作用的限制。
2014-10-22 hep-ph
Constraining Dark Sectors with Monojets and Dijets
我们考虑暗扇形粒子（DSP）从新介体中获得与标准模型费米子的相当大的相互作用。虽然这些粒子可以避免在直接探测实验中观察到，但它们受到LHC测量的强烈限制。我们证明，有一个重要的互补性之间的搜索DSP生产和搜索的调解人本身，特别是边界（宽）dijet共振。这一观察不仅在DSP是所有暗物质的情况下至关重要，而且每当-正是由于其与可见扇区的相当大的相互作用-DSP如此有效地湮灭，以至于它只形成一个暗物质子成分。为了突出DSP直接检测和LHC单喷流和双喷流搜索的不同作用，以及微扰约束，我们首先分析了轴向矢量介质的典型情况，然后概括我们的结果。我们发现重要的影响解释大型强子对撞机暗物质搜索的简化模型。
2015-06-24 hep-ex hep-ph
Vector boson fusion topology and simplified models for dark matter searches at colliders
在本文中，我们研究了可能的搜索在碰撞使用矢量玻色子融合拓扑的背景下，简化模型签名。我们研究这些搜索的可能的物理范围与单喷型搜索，并确定这两个签名是如何互补的。
2022-10-26 hep-ph
New or $ν$ Missing Energy? Discriminating Dark Matter from Neutrino Interactions at the LHC
丢失的能量信号，如单喷流，可能是对撞机上暗物质（DM）的特征。然而，超出标准模型的中微子相互作用也可能产生丢失的能量信号。为了得出观察到新的“丢失粒子”的结论，必须拒绝BSM中微子相互作用的假设。在本文中，我们首先推导出这些非标准中微子相互作用（NSIs）的LHC单喷流数据的新限制。对于重NSI介质，这些限制比那些来自传统的低能$ν$散射或$ν$振荡实验的一些风味结构强得多。单射流数据本身可以用来从丢失的能量分布的形状推断“丢失的粒子”的质量。特别地，13 TeV LHC数据将对大于$\sim$ 1 TeV的DM质量具有灵敏度。除了单喷射通道，NSI可以探测多轻子搜索，我们发现产生更强的限制在重介质质量。这些多轻子通道提供的灵敏度提供了一种方法来拒绝或确认DM假设在丢失的能量搜索。
2015-07-27 hep-ph
Dark matter with $t$-channel mediator: a simple step beyond contact interaction
有效的接触算子提供了在对撞机上搜索暗物质的最简单的参数化。然而，光介质可以显着改变敏感性和搜索策略。考虑介质的简单模型是对撞机搜索的重要下一步。在本文中，我们考虑的情况下，一个$t$通道调解人。它的出现为单射流$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索开辟了新的贡献，并可以显着改变范围。我们还研究了搜索过程的单喷射$+\displaystyle{\not{E}}_T$和直接对生产的调解人之间的互补性。介体对生产也提供了重要的贡献CMS类单射流$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索第二硬jet是allowed.There是一个大的区域的参数空间中的单射流$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索提供了更强的限制。假设遗迹丰度的暗物质是热产生的框架内的这个模型，我们发现，在狄拉克费米子暗物质的情况下，有没有区域的参数空间，满足单喷$+\displaystyle{\not{E}}_T$搜索和直接检测的组合约束，而在马约拉纳费米子暗物质的情况下，质量的暗物质必须大于约100 GeV。如果不假设遗迹丰度要求，则$t$通道介质的发现预示着更多的新物理。
2014-03-06 hep-ex hep-ph
Searches for dark matter signals in simplified models at future hadron colliders
我们研究了在未来的$pp$对撞机上，在单喷流通道中寻找暗物质（DM）的前景，质心能量分别为33、50和100 TeV。我们考虑一类简化模型，其中引入了一个连接DM粒子和夸克的矢量玻色子。与有效场论的研究相比，该框架给出了更合理的DM签名的生产率和运动学。我们估计未来的对撞机的灵敏度与3 $ab^{-1}$的DM诱导的单喷流签名的积分亮度，并显示可以探索的参数空间。直接和间接DM探测实验的约束条件进行了比较与未来的碰撞机的灵敏度。我们发现，未来的对撞机检测将是更灵敏的比间接检测的矢量相互作用，并有更好的灵敏度比直接检测的几个数量级的轴向矢量相互作用。
2015-03-10 hep-ph
Unitarity and Monojet Bounds on Models for DAMA, CoGeNT, and CRESST-II
如果暗物质与夸克或胶子相互作用，这些相互作用的中介要么可以在大型强子对撞机上直接接触到，要么太重，以至于它的影响被编码在接触算符中。我们发现，在大型强子对撞机的接触算子描述的自洽性意味着边界上的调解人规模强于失踪的能量搜索。这转化为自旋无关的弹性散射截面，其水平小于10^-41 cm ^2，这直接影响到DAMA、CoGeNT和CRESST-II异常。然后，我们仔细探讨了单喷流搜索的潜力，在光介质限制，专注于任意耦合到夸克和暗物质的Z'模型。我们发现，Tevatron数据目前提供了最严格的界限暗物质和Z'质量低于100 GeV，这些搜索可以约束模型的DAMA，CoGeNT，和CRESST-II异常，只有当介质可以衰变到一对暗物质粒子。
2012-03-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Nonstandard Standard Model Backgrounds with LHC Monojets
对撞机上的单喷流事件已经被用来探测暗物质和额外维度的模型。我们指出，这些事件也探测了修改中微子-夸克相互作用的标准模型的扩展。这种非标准相互作用（NSI）已经结合中微子振荡实验进行了讨论。假设第一，NSI保持接触在大型强子对撞机的能量，我们得到严格的界限，接近硼-8太阳能数据所建议的水平。接下来，我们探讨的可能性，调解人的NSI可以产生在对撞机。在10^2-10^3 GeV的范围内，介质质量的约束最强，最好的界限高于200 GeV来自ATLAS，低于CDF。对于质量低于30 GeV的介质的单喷边界弱于接触极限。这些结果也直接适用于轻暗物质的搜索。最后，我们讨论了如何用带电轻子搜索将中微子NSI与暗物质或Kaluza-Klein态区分开来。
2012-07-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Light dark matter and $Z'$ dark force at colliders
光暗物质，$<10$ GeV，具有相当大的直接探测率是一个有趣的和较少探索的场景。对撞机的搜索可以非常强大，例如通过一个通道，其中一对暗物质粒子与喷流相关联。这是一个通用的可能性，介质之间的相互作用DM和核也将访问在Tevatron和LHC。因此，对介质的对撞机搜索可以为暗物质及其相互作用提供更全面的探测。在这篇文章中，为了证明这两种方法的互补性，我们专注于调解人是一个新的$U(1)'$规范玻色子，这可能是最简单的模型，允许一个大的直接检测横截面的光暗物质候选人的可能性。我们结合搜索单射流+MET通道和双射流共振搜索介质。我们发现，对于250 GeV和4 TeV之间的$Z'$的质量，在对撞机的共振搜索提供了更强的约束，这个模型比单喷+MET搜索。
2012-02-13 hep-ph
Fermionic Dark Matter in a simple $t$-channel model
在一个简单的$t$通道模型中，考虑了可重整化标准模型规范相互作用中的费米暗物质粒子。DM粒子与SM费米子的相互作用是通过携带颜色或轻子数的标量和矢量介质的交换。在本研究中考虑的有色介质的情况下，我们发现，如果DM是热产生的，并占所观察到的遗物密度几乎整个参数空间被排除的直接检测观测。在这种情况下，在大型强子对撞机上进行的单喷流加缺失能量搜索的边界不那么严格。相比之下，马约拉纳DM的情况下，我们得到强的边界从单喷搜索排除DM粒子的质量小于约几百GeV的标量和矢量介质。
2016-11-02 hep-ph
Compressed electroweakino spectra at the LHC
在这项工作中，我们研究了在LHC的单喷流搜索直接产生charginos和neutralinos（electroweakinos）的小质量分裂的限制，传统的多轻子加上丢失的能量搜索松散的灵敏度的灵敏度。我们首先重铸现有的8 TeV的单喷流搜索在CMS方面的超对称简化模型，只有轻gauginos（winos和binos）或只有轻higgsinos。目前的搜索是不敏感的MSSM一样的生产截面，但将是敏感的模型与2-20倍的生产截面，粒子质量在100 GeV和250 GeV之间。然后，我们探讨的灵敏度在14 TeV运行的LHC。在这里，我们强调，除了纯单喷流搜索，软轻子存在于样品中可以用来提高灵敏度。如果系统误差能减小到1%的水平，则在LHC上用300 fb $^{-1}$可以排除高达200 GeV的电弱子质量。在参数空间的某些区域中，使用3000 fb $^{-1}$可以发现。
2014-03-10 hep-ex hep-ph
An Update on the LHC Monojet Excess
在以前的工作中，我们确定了异常数量的事件在大型强子对撞机喷流+MET搜索的特点是低喷流多重性和低到中等的横向能量变量。在这里，我们更新了这一分析的结果，从一个新的ATLAS搜索在单喷通道，也显示了一致的过剩。如前所述，我们发现，这种“单喷射过剩”是很好地描述了共振生产的重色态衰变为夸克和一个巨大的不可见粒子。在组合的ATLAS和CMS数据中，我们现在发现新物理模型相对于仅标准模型假设的局部（全局）偏好为3.3 $σ$（2.5 $σ$）。由于包含过量的信号区域是系统性限制的，我们考虑额外的切割以提高信号与背景的比率。我们发现，在$H_T$中，更精细的分级和要求射流更集中可以使$S/B$增加${\sim} 1.5$的因子。
2017-12-13 hep-ex hep-ph
Electroweak corrections to monojet production at the Tevatron and the LHC
在LHC中，缺少横向动量的单喷流产生是新物理学最有希望的发现渠道之一。在标准模型中，Z +喷流的产生伴随着Z玻色子衰变为中微子，导致了这种单喷流特征。为了改进相应的标准模型预测，我们提出了完整的次领先阶（NLO）的电弱修正的计算和重新计算的NLO QCD修正的单喷流产生在Tevatron和LHC。我们讨论的总截面以及相关的微分分布的唯象影响。
2013-01-22 hep-ex hep-ph
Getting Stuck: Using Monosignatures to Test Highly Ionizing Particles
在本文中，我们认为，单喷流和双光子搜索可以是一个非常高的电离粒子，如粒子的电荷$\gtrsim 150e$和更一般的粒子，不达到检测器的外部部分的敏感测试。来自CMS实验的8 TeV单喷流数据排除了质量在$\lesssim 650~{\text{GeV}}$和电荷在$\gtrsim 100e$范围内的物体。这很好地补充了在ALICE、ATLAS、CMS和LHCb上对高度电离物体的搜索。这些通道的预期改进将灵敏度范围扩展至$m\lesssim 750~{\text{GeV}}$。这种搜索策略可以直接推广到与检测器材料强烈相互作用的其他粒子，例如磁单极子。
2017-01-09 hep-ex hep-ph
Direct detection of Higgs-portal dark matter at the LHC
我们考虑的过程中，希格斯粒子产生与射流，并表明，在大型强子对撞机的单喷流搜索已经提供了有趣的约束125 GeV的希格斯玻色子的不可见的衰变。使用CMS和ATLAS进行的现有的单喷流搜索，我们显示了不可见的希格斯衰变率的95%置信水平的限制是总的希格斯生产率在标准模型的顺序。当收集到更多更高质心能量的数据时，该限制可以得到显著改善，只要标准模型对单射流背景的贡献上的系统误差可以减少。我们还比较了这些直接约束的不可见率与间接的基础上测量希格斯率在可见的渠道。在暗物质的希格斯门模型的背景下，我们然后讨论了如何LHC的限制不可见的希格斯分支分数施加强约束的暗物质散射截面的核子探测在直接检测实验。
2013-05-31 hep-ex hep-ph
Vector dark matter at the LHC
我们考虑在大型强子对撞机（LHC）上进行单喷流搜索，寻找通过接触算符与夸克相互作用的自旋1的暗物质。如果产生的暗物质粒子具有纵向极化，则产生矩阵元通过能量的因子而增强。我们表明，这种特别有效的搜索策略可以测试模型的能量抑制规模的运营商是大到10^5 TeV。因此，这些搜索可以探测接触算子近似有效的一大类模型。我们发现，接触运营商，允许速度无关的暗物质-核子散射，大型强子对撞机单喷流搜索自旋1暗物质的竞争力或远远超过直接检测搜索取决于散射是自旋无关或自旋相关，分别。
2015-11-10 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Searching for dark matter at LHC with Mono-Higgs production
我们考虑使用有效场论的工具在单希格斯通道中寻找暗物质。该通道利用了这些算子中存在的$SU(2)_L$断裂的独特优势，以避免对任何初始状态辐射的需要，通常需要标记不可见粒子的产生。我们发现，敏感性参数描述暗物质与标准模型粒子的相互作用是可比的那些从单喷流搜索的一个子集通常被认为是运营商，我们提出了第一次从对撞机搜索的界限耦合DM只有希格斯场或其协变衍生物。
2013-11-06 hep-ph
Displaced Vertices from Pseudo-Dirac Dark Matter
在大型强子对撞机的暗物质搜索中，位移顶点是相对不寻常的特征。我们重新审视了伪狄拉克暗物质（pDDM）的模型，它可以容纳正确的遗物密度，逃避直接检测的限制，并一般提供可观察的碰撞签名的形式位移顶点。我们使用这个模型作为基准来说明分析中涉及的一般技术，单喷和位移顶点搜索之间的互补性，并提供了一个全面的研究，目前的界限和前景达到。
2018-06-21 hep-ph
Supersymmetric Monojets at the Large Hadron Collider
在大型强子对撞机上，超对称的单喷流可以通过qg -> squark neutralino_1 -> q neutralino_1 neutralino_1的过程产生，导致喷流因失去横向动量而反冲。我们讨论了超对称单喷流信号的可行性和实用性。特别是，我们研究了可能的精度，其中一个可以确定的neutralino_1-quark-quark耦合通过速率的单喷事件。这样的耦合包含了neutralino_1的组成信息，并有助于结合暗物质直接探测截面和neutralino_1的暗物质遗迹密度。它还提供了一个检查规范耦合和规范夸克夸克耦合之间的超对称关系。
2011-08-11 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Prospects for collider searches for dark matter with heavy quarks
我们提出了未来对撞机搜索与底夸克或顶夸克相关的暗物质的预测。这样的生产渠道产生的最终状态与失踪的横向能量和一个或多个b-射流。给出了限制，假设一个有效的标量算子耦合暗物质夸克，这里讨论的专用分析显着提高了一个通用的单喷流分析。我们给出了预期的高亮度LHC运行在14 TeV和33 TeV强子对撞机的更新结果。
2013-08-01 hep-ex hep-ph
Searching for Low Mass Dark Portal at the LHC
质量小于约10 GeV的轻暗物质很难通过直接检测实验进行探测。为了获得正确的热遗迹丰度，暗物质与标准模型（SM）之间相互作用的介质也应该相对较轻，$\sim 10^2$ GeV。如果这样一个轻介体与带电轻子耦合，那么它已经受到对撞机直接搜索的强烈约束。在这项工作中，我们考虑了轻子的轻$Z'$矢量玻色子作为介质的情况下，并研究了在8 TeV的大型强子对撞机（LHC）上寻找它的前景。为了提高在低质量区的可达性，我们详细研究了$Z'$与喷流、光子、$W^\pm$和$Z^0$联合产生的过程。我们表明，在该地区的质量$Z'$是80和400 GeV之间，从相关的生产约束可以媲美，甚至比已知的单喷流和双喷流约束。在这些通道中的搜索可以与单喷流搜索互补，特别是如果$Z'$与夸克（$g_{Z'}$）和暗物质（$g_D$）的耦合不同。对于$g_D < g_{Z'}$，我们表明，有一个更大的区域的参数空间，有正确的热遗迹丰度和轻$Z'$，$M_{Z'} \sim 100 $ GeV。单喷流搜索不能覆盖的区域，本文所述的共振搜索可以覆盖。
2012-12-10 hep-ph
Displaced Lepton Jet Signatures from Self-Interacting Dark Matter Bound States
我们在大型强子对撞机上研究自相互作用的暗物质特征。当$pp$碰撞中的重赝引力产生暗光子时，介导暗物质自相互作用的轻暗光子可以束缚暗物质粒子以形成束缚态。束缚态可以进一步湮灭成一对增强的暗光子，随后通过动力学混合入口衰变成带电轻子，导致引人注目的位移轻子喷流信号。在调整ATLAS实验中使用的分析后，我们探索了在$13~{\rm TeV}$运行时模型参数的范围，其中积分亮度为$300~{\rm fb^{-1}}$。对于重的暗物质，位移轻子喷流搜索可以超过传统的单喷流信号，在设定的伪暗物质的质量下限。如果探测到一个正信号，我们可以探测暗物质质量和暗耦合常数后，结合位移轻子喷流和单喷流搜索。我们进一步证明了CMS双μ子搜索对暗光子的末态辐射是敏感的。我们的研究结果表明，在寻找暗物质的自相互作用性质时，陆地对撞机实验补充了星系的天文观测。
2019-09-09 hep-ph
Beyond Effective Field Theory for Dark Matter Searches at the LHC
我们研究的有效性的有效场论（EFT）的解释单喷流搜索暗物质在大型强子对撞机矢量和轴向矢量相互作用。我们表明，EFT方法是有效的，当介质的质量m_med大于2.5 TeV。我们发现，目前的限制接触相互作用尺度λ在EFT适用于理论，是微扰的暗物质质量m_DM < 800 GeV。然而，对于这些理论中的所有m_DM值，介质宽度大于质量，因此介质的颗粒状解释是值得怀疑的。此外，只有在170 <m_DM < 520 GeV时才与热遗迹密度一致。对于较轻的介质质量，EFT极限要么低估了真实极限（因为过程被共振增强），要么高估了它（因为缺失的能量分布太软）。我们给出了一些“经验法则”，可以用来估计限制λ（约50%的准确度）的任何暗物质和介质质量的EFT限制的知识。我们还比较了单喷流和暗物质直接探测搜索的相对灵敏度，发现两者都占主导地位的m_DM-m_med平面的不同区域。仅将EFT极限与直接搜索进行比较是误导性的，并且可能导致关于两种搜索方法的相对灵敏度的错误结论。
2013-08-30 hep-ex hep-ph
Simplified dark matter models with a spin-2 mediator at the LHC
我们考虑简化的暗物质模型，其中一个暗物质候选人耦合到标准模型（SM）粒子通过$s$通道自旋-2调解人，并研究从目前的大型强子对撞机数据的模型参数空间的约束。我们的重点在于不同的搜索之间的互补性，特别是单喷流和多喷流加上丢失的能量搜索和共振搜索。对于介质与SM粒子的普遍耦合，丢失能量搜索可以给出比$WW$、$ZZ$、dijet、dihiggs、$t\bar t$、$b\bar b$共振搜索更强的约束，在低质量区域和/或当介质与暗物质的耦合比其与SM粒子的耦合大得多时。然而，最强的约束来自双光子和双轻子共振搜索。只有当这些模式被抑制时，丢失能量搜索才能在用自旋2介质约束暗物质模型中具有竞争力。
2017-05-02 hep-ph
Computer modeling of properties of Kaluza-Klein particles and their searches at the LHC
标准模型问题导致了新的额外维度理论：Randall-Sundrum模型、Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali模型和TeV $^{-1}$模型。在这些模型的框架下，借助计算机程序Pythia8.2计算了LHC中不同能量下卡鲁扎-克莱因粒子的产生截面。在LHC 14 TeV的能量下，考虑了额外维数n=2，4，6时标量引力子发射产生的单喷流事件。研究了胶子-胶子、夸克-胶子和夸克-夸克融合过程中引力子的产生过程，发现引力子质量谱的行为具有一定的周期性。在Randall-Sundrum方案下，计算了13 TeV、14 TeV和100 TeV的大质量引力子产生过程的$σ\times$ Br、gg $\rightarrow$ $G^{*}$和引力子衰变的最可几过程。
2018-01-11 hep-ph
LHC and Tevatron bounds on the dark matter direct detection cross-section for vector mediators
我们研究了一个新的自旋1介质，连接标准模型的暗物质的相互作用。我们约束其衰变通道使用单喷流和双光子搜索，以及搜索共振在双喷流，双轻子和双玻色子的最终状态，包括那些涉及可能的希格斯粒子。然后，我们解释所得到的限制作为界限的截面的暗物质直接检测，而不需要指定一个特定的模型。对于介质质量之间的300和1000 GeV的这些界限是相当强的假设下，介质可以整合出来。
2012-07-26 hep-ph
The impact of heavy-quark loops on LHC dark matter searches
如果只包括树级的过程中的分析，大型强子对撞机单喷流搜索给出弱约束的暗物质-质子散射截面所产生的交换一个新的重标量或赝标量介体与汤川耦合夸克。在这封信中，我们计算这些相互作用的约束CMS 5.0/fb和ATLAS 4.7/fb搜索与丢失的能量，包括重夸克环的影响喷流。我们发现，包括这样的贡献导致预测的截面的急剧增加，因此从大型强子对撞机搜索的边界显着改善。
2013-08-02 hep-ex hep-ph
Whac-a-constraint with anomaly-free dark matter models
费米子暗物质候选者通过矢量介体与标准模型相互作用的理论通常使用极小模型进行研究，这些模型不一定是无异常的。事实上，最小无异常简化模型通常受到直接检测实验或双轻子共振对撞机搜索的强烈约束。在这篇论文中，我们研究了费米子暗物质候选者与疏轻子矢量介质轴向耦合的模型的现象学。要消除这些模型中的异常现象，就需要大大扩大它们的场容量。对于一个例子最小的情况下，我们表明，额外的领域导致一个潜在的更丰富的现象比原来的简化模型预测。特别是对撞机搜索对产生的中性伴子和charginos可以比传统的单喷流搜索更敏感的参数空间的热动机部分，其中介质是目前的搜索范围之外。
2019-02-06 hep-ph
Probing dark matter couplings to top and bottom at the LHC
单喷搜索是一种强大的方式，将模型无关的约束有效的运营商耦合暗物质的标准模型。然而，对于标量介体交换产生的算子，与轻夸克的耦合被抑制，通过大型强子对撞机的包容性单喷流通道探测这种相互作用的前景是有限的。我们提出专门的搜索，重点是底夸克和顶夸克的最终状态，以约束这类运营商。我们发现，搜索单声道b-喷气机可以显着提高电流限制。单b信号部分来自与暗物质相关的b夸克的直接产生，但主要成分来自运动学机制中的顶夸克对产生，其中一个顶被提升。对顶部加上缺失能量的搜索可以进一步加强边界;在这种情况下，信号和背景具有非常不同的缺失能量分布。我们发现一个整体的改善，由几个数量级的直接检测截面的标量或赝标量耦合的界限。
2013-03-26 hep-ex hep-ph
Neutralino Dark Matter at 14 and 100 TeV
近年来，对暗物质的研究已经加强，来自对撞机搜索，直接探测和间接探测的竞争边界。大型强子对撞机（LHC）的对撞机搜索缺乏探测TeV级暗物质所需的质心能量。然而，TeV尺度的暗物质仍然适用于许多超对称模型。在本文中，我们研究了100 TeV的质子质子对撞机的中性伴暗物质的影响范围，并与14 TeV的大型强子对撞机的预测进行了比较。我们采用超对称简化模型的方法，目前达到估计单喷流搜索，软轻子搜索，消失的轨道搜索。搜索适用于纯neutralino光谱，压缩neutralino光谱，和coannihilating光谱。我们发现，从14 TeV到100 TeV的质量达到4-5的改善因素。更具体地说，我们发现，给定1%的系统的不确定性，一个100 TeV的对撞机可以排除winos高达1.4 TeV和希格西诺高达850 GeV的单喷通道。当中性伴子的质量为6.2 TeV，停止点为2.8 TeV，方子为4.0 TeV时，可以排除与胶子的共湮灭情形。使用软轻子搜索，压缩谱与电荷中性伴子分裂的$Δm = 20 - 30$ GeV可以排除中性伴子在$\sim$ 1 TeV。给定一个足够长的电荷子寿命，消失的轨道搜索是非常有效的，我们推断目前的实验界限，估计一个$\sim$ 2 TeV的wino可以被发现和一个$\sim$ 3 TeV的wino可以被排除在外。
2014-09-05 hep-ex hep-ph
Dipole Moment Dark Matter at the LHC
单喷流和双光子末态（${\not E}_T$）对于对撞机上的暗物质（DM）研究具有重要意义。给出了具有磁偶极矩（MDM）或电偶极矩（EDM）的中性DM粒子的部分子能级过程$q\bar{q}(qg)\to g(q)χ\barχ$和$q\bar{q}\to γχ\barχ$的微分截面的解析表达式.我们将这些暗物质候选者统称为偶极矩暗物质（DMDM）。我们还提供了单射流截面的标量，矢量和轴向矢量相互作用。然后，我们使用ATLAS/CMS单射流${+\not E}_T$数据和CMS双光子$+{\not E}_T$数据来约束DMDM。我们发现，7 TeV的大强子对撞机上的MDM DM质子散射截面的界限是约6个数量级弱于传统的自旋无关的截面。
2012-09-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Search for Dark Matter at CMS
这些结果是从直接产生的暗物质粒子的CMS实验的搜索。所有这些搜索都使用了完整的LHC Run-I数据集，其中包含8 TeV质心能量下的质子-质子碰撞的约20/fb。最终状态与单喷流，光子，单轻子签名被认为是，以及与暗物质粒子与顶夸克产生的过程。大多数这些结果已被解释使用有效场论的方法，而第一个结果也报道了简化模型。
2014-10-21 hep-ex hep-ph
Monojet Signatures from Heavy Colored Particles: Future Collider Sensitivities and Theoretical Uncertainties
在有色粒子$\mathcal{Q}$可以衰变为暗物质候选者$X$的模型中，相关的对撞机过程$pp\to \mathcal{Q}\bar{\mathcal{Q}}\rightarrow X\bar{X}+$喷流会产生具有显著横向动量不平衡的事件。当$\mathcal{Q}$和$X$的质量非常接近时，相关的特征就变得类似于单喷流，大型强子对撞机（LHC）的搜索限制就变得不那么严格了。在本文中，我们研究了当前和预期的实验灵敏度，这些粒子在高亮度LHC在$\sqrt{s}=14\,\mathrm{TeV}$与$\mathcal{L}=3\,\mathrm{ab}^{-1}$的数据和建议的高能LHC在$\sqrt{s}=27\,\mathrm{TeV}$与$\mathcal{L}=15\,\mathrm{ab}^{-1}$的数据。我们估计了$\mathcal{Q}$的各种Lorentz和QCD颜色表示的范围。识别$\mathcal{Q}$的性质对于理解单射流特征背后的物理是非常重要的。因此，我们还研究了从$pp\to\mathcal{Q}\bar{\mathcal{Q}} + j $过程中建立的观测值对$\mathcal{Q}$本身的依赖性。使用最先进的Monte Carlo套件MadGraph5_aMC@NLO+Pythia8和Sherpa，我们发现，当这些观测值在QCD中的部分子簇射匹配…
2018-09-10 hep-ex hep-ph
Unitarisation of EFT Amplitudes for Dark Matter Searches at the LHC
我们提出了一种新的方法，大型强子对撞机暗物质搜索分析的有效场论（EFT）的框架内，利用K-矩阵酉化形式主义。这种方法提供了一个合理的估计暗物质生产截面在高能量，因此允许可靠的界限被放置在截断尺度的相关运营商，而不会遇到的问题微扰么正性破坏。我们在共线近似下对单喷流暗物质搜索中的有效算子D5进行了验证。我们比较我们的边界使用截断方法获得的，并确定一个参数区域的unitarisation处方导致更严格的界限。
2016-08-30 hep-ex hep-ph
Light Neutralino Dark Matter in the pMSSM: Implications of LEP, LHC and Dark Matter Searches on SUSY Particle Spectra
我们调查的可行性轻中性伴子的情况下，促进了暗物质直接探测实验。使用高统计扫描的pMSSM，我们已经确定了几种情况下，产生很轻的中性伴子与大的直接检测散射截面。我们的研究结果受到了来自暗物质遗迹密度、直接探测、间接探测以及味道物理学、电弱精度测试、LEP和Tevatron限制、LHC对SUSY、Higgs和单喷射搜索的限制的挑战。特别地，我们研究了希格斯玻色子在122.5 < Mh < 127.5 GeV范围内的效应。我们发现，出现了几个方案，在协议的所有限制，我们研究他们的特点和LHC的敏感性。
2012-05-11 astro-ph.CO hep-ph
Cornering pseudoscalar-mediated dark matter with the LHC and cosmology
暗物质粒子通过赝标量介体与可见部分通信的模型从理论和现象学的角度来看都是有充分动机的。在这种情况下，直接探测边界通常是次要的，主要的约束要么来自对暗物质的对撞机搜索，要么来自间接探测实验。然而，大型强子对撞机对介质粒子本身的搜索不仅可以与直接对撞机暗物质探测器的范围竞争，甚至可以取代直接对撞机探测器的范围，而且还可以测试传统的单喷射搜索变得无关紧要的情况，特别是当介质不能在壳上衰变成暗物质粒子或其衰变被抑制时。在这项工作中，我们进行了详细的分析的伪标量介导的暗物质简化模型，考虑到一个大的对撞机约束，并集中在参数空间区域的宇宙学和天体物理数据的青睐。我们发现，100-200~GeV以上的介质质量基本上排除了大型强子对撞机搜索的情况下，大耦合的顶夸克，而即将到来的对撞机和天体物理测量将进一步限制可用的参数空间。
2017-07-24 hep-ph
Natural SUSY: LHC and Dark Matter direct detection experiments interplay
自然超对称性的$μ$参数值较低的情况下，其特征是由一个类似希格斯诺的暗物质候选人，和最轻的希格斯诺压缩光谱。我们探索的前景，探测这种情况下在13 TeV的LHC阶段通过单喷流搜索，与各种积分亮度选项，并演示这些结果是如何影响不同的假设上实现的控制水平的实验系统的不确定性。对撞机和直接检测实验（现在和未来）之间的互补性也得到了强调。
2015-10-19 hep-ph
Collider and Dark Matter Searches in the Inert Doublet Model from Peccei-Quinn Symmetry
弱相互作用大质量粒子（WIMP）和轴子可以说是文献中最引人注目的暗物质候选者。它们能作为暗物质粒子共存吗？更重要的是，它们是否可以被纳入一个与实验数据一致的动机良好的框架中？在这项工作中，我们表明，这两个组件的暗物质可以实现在惰性的双重模型在一个优雅的和自然的方式凭借的Peccei-Quinn $U(1)_{PQ}$对称性的自发破缺到剩余的$Z_2$对称性。WIMP的稳定性是由$Z_{2}$对称性保证的，一个新的暗物质成分--轴子出现了。有两个有趣的结果：（i）在模型中实现Peccei-Quinn对称性所需的矢量夸克充当暗扇区和SM场之间的门户，在对撞机处具有超验型现象;（ii）两分量惰性双重模型重新打开了现象学上有趣的100-500 GeV质量区域。我们发现，该模型可以合理地有两个组件的暗物质，同时避免了低，高能量的物理约束，如单喷流和双喷流加上丢失的能量，以及间接和直接的暗物质检测边界。
2016-06-22 hep-ph
Collider Signatures of Coannihilating Dark Matter in Light of the B-Physics Anomalies
出于紫外线解释的$B$ -物理异常，我们研究了一个黑暗的部门包含一个马约拉纳暗物质候选人和一个彩色的共湮灭的合作伙伴，连接到标准模型主要通过一个$U_1$矢量leptoquark。TeV尺度的$U_1$细夸克，主要耦合到第三代费米子，是唯一成功的单介质描述的$B$物理异常。在计算了暗物质遗迹表面后，我们将重点放在最有希望的实验途径上：LHC寻找有色共湮灭伙伴。我们发现，有色伙伴强子化和形式介子的束缚态，导致共振签名在碰撞机让人想起的夸克衰变模式中的标准模型。通过重铸现有的双轻子和单喷流搜索，我们排除共湮灭伙伴质量小于280 GeV和400 GeV，分别。由于其他现有的对撞机搜索不显着探测参数空间，我们提出了一个新的专用搜索策略对生产的有色合作伙伴衰减到$bbττ$最终状态和暗物质粒子。这项研究预计将探测模型高达暗物质质量约600 GeV与目前的光度。
2021-11-12 hep-ph
Including the Z in an Effective Field Theory for dark matter at the LHC
TeV强子对撞机上暗物质的有效场论应考虑暗物质与部分子、Higgs和Z的接触相互作用。本文估计了包括暗物质-Z相互作用对自旋相关直接探测和大型强子对撞机单喷流搜索暗物质的互补性的影响。它们的影响很小，因为它们被电弱耦合和接触相互作用自洽条件$C/Λ^2 < 4π/\hat{s}$所抑制。在本说明中，Z和暗物质之间的接触相互作用由导数算符参数化;这在对撞机上很方便，因为这样的相互作用不匹配夸克-暗物质接触相互作用。
2014-10-18 hep-ph
Spin-3/2 dark matter in a simple $t$-channel model
在一个简单的$t$通道模型中，考虑自旋为3/2的费米子暗物质（DM）粒子与标准模型夸克通过交换带电有色标量或矢量介体的相互作用.据发现，对于矢量介质的情况下，几乎整个参数空间所允许的观测遗物密度已经排除了直接检测LUX数据。在标量粒子所介导的相互作用中不存在这样的界限。大型强子对撞机上的单喷流+缺失能量搜索为这种情况下的模型参数提供了最严格的界限。对撞机边界对允许的DM质量设置了下限。
2018-11-15 hep-ph
Probing quadruplet scalar dark matter at current and future $pp$ colliders
我们研究了一个包含惰性超荷1/2的$\mathrm{SU}(2)_\mathrm{L}$四重标量的暗物质模型。电弱对称破缺后，暗区包含一个双电荷标量，两个单电荷标量和两个中性标量。较轻的中性标量可能是一个可行的暗物质候选者。这些标量在大型强子对撞机上的电弱产生导致了$\text{monojet} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$和$\text{soft-leptons} + \text{jets} + /\!\!\!\!E_\mathrm{T}$通道中的潜在信号。因此，我们通过重新解释最近的实验搜索模型的约束。基于模拟，我们进一步评估的灵敏度在未来的100 TeV $pp$对撞机。
2020-06-25 hep-ph
Constraining the Inert Doublet Model using Vector Boson Fusion
在这项工作中，我们使用重铸的运行II搜索看不见的希格斯衰变矢量玻色子融合约束的惰性双重模型，一个两个希格斯双重模型与暗物质候选人的参数空间。当包括所有已知的理论以及对撞机的限制，我们发现，上述可以排除相对较大的一部分，在mH-345参数空间，暗标量质量mH <= 100 GeV。包括最新的暗物质约束，参数空间的一小部分仍然是从上述分析中完全排除的。我们还讨论了单喷流搜索和多轻子末态运行II的敏感性。
2019-12-23 hep-ph
Comprehensive Constraints on a Spin-3/2 Singlet Particle as a Dark Matter Candidate
我们考虑的建议，暗物质（DM）是由自旋3/2的粒子，是一个单态的标准模型（SM）。它与普通物质的主要有效相互作用涉及一对它们的场和一对SM费米子，以手征流的产物的形式。我们对各种实验和观测中相互作用可能产生的唯象效应进行了全面的分析。其中包括对撞机搜索单喷流加上失踪的横向能量事件，直接检测DM散射的核，可能的影响，伽马射线和反质子-质子流量比在宇宙射线，和观察到的遗迹密度。目前的数据已经以互补的方式对有效的相互作用设置了强有力的限制。对撞机搜索的约束是最有效的DM在一个相对较低的质量，和反质子通量比提供了最好的绑定一个沉重的DM，而自旋无关的直接检测是最好的。对于10 GeV到1 TeV量级的DM质量，有效相互作用尺度被限制为通常在几十TeV以上。
2013-02-17 hep-ph
Models of 750 GeV quarkonium and the LHC excesses
我们调查模型涉及一个矢量夸克X，它形成了750 GeV的束缚态，并再现在大型强子对撞机观察到的双光子信号，在连接与其他过剩的大型强子对撞机数据。需要-4/3的奇异超荷来拟合信号截面，这表明在完整的理论中存在介导X衰变的额外粒子。我们发现，在我们的UV完全框架中，引入一个质量约为600 GeV的SU（2）二重态矢量夸克不仅可以容纳双光子，而且可以容纳on-Z过剩（在单喷事件中可能会有轻微的过剩）。我们的模型还包括一个暗物质候选者。在大型强子对撞机上探测模型最有用的方法是通过单喷流搜索。残余暗物质密度在很大程度上取决于共湮灭效应，间接探测暗物质湮灭信号是我们模型的替代和补充。
2016-04-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Fermionic Dark Matter in a Scotogenic Model with a Complex Scalar Singlet
Universidad de los Andes（安第斯大学）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC-Universitat de València（粒子物理研究所（IFIC），西班牙瓦伦西亚大学与西班牙高等科研理事会联合）；Universitat de València（瓦伦西亚大学）
本研究基于复标量单重态 Scotogenic 模型，通过参数扫描结合多类约束，找到费米型暗物质的可行解，其信号受抑制，对撞机中可通过单喷注或长寿命带电标量信号探测。
2026-08-05 hep-ph
Impact of LHC Searches on NLSP Top Squark and Gluino Mass
我们探讨了7 TeV的LHC搜索的情况下，其中一个停止是下一个最轻的超对称粒子（NLSP）的影响。假设NLSP终止（\tilde{t}_1）只衰变为中性伴子和粲夸克。我们考虑的过程中，停止对一起产生的硬QCD喷注。我们还考虑了来自胶子衰变的终止夸克，\tilde{g} \to t \tilde{t}_1^\ ast+ \bar{t} \tilde{t}_1 .我们表明，对应于1 fb^{-1}积分光度的单喷流ATLAS和CMS搜索对160 GeV的停止质量是敏感的，对于M_{ \tilde{t}_1 } \lesssim 140 GeV，20%中性子停止共湮灭区基本上被排除。多喷注搜索排除了质量差更大的M_{ \tilde{t}_1 }-M_{\tildeχ_1^0} \sim 40 GeV的区域M_{ \tilde{t}_1 } \lesssim 130 GeV。b喷流和同号双轻子搜索对较重的胶子敏感，因为它们只会发现胶子对产生事件，然后顶夸克分别衰变为b喷流和同号双轻子。我们发现，大型强子对撞机的数据放置在这种情况下，约600 GeV（700 GeV）的b-喷流（同号双轻子）搜索的胶子质量的下限。
2012-07-02 hep-ex hep-ph
Global fits of simplified models for dark matter with GAMBIT I. Scalar and fermionic models with s-channel vector mediators
本文利用GAMBIT对通过s通道矢量媒介子与夸克耦合的标量和费米子暗物质简化模型进行全局拟合，发现LHC单喷注超出和遗迹密度限制偏好暗物质质量约为媒介子一半的共振区域，并揭示了矢量与轴矢量耦合带来的竞争性约束。
2023-08-08 hep-ph
Digging Deeper for New Physics in the LHC Data
在本文中，我们描述了一种新颖的、与模型无关的“矩形聚集”技术，用于挖掘大型强子对撞机数据以寻找新物理学的线索。一个典型的（CMS）搜索现在有数百个信号区域，这可能会掩盖潜在的有趣的异常。将我们的技术应用于两个CMS喷气机+MET超对称搜索，我们确定了一组以前被忽视的$\sim 3σ$过剩。其中，四个过剩生存测试之间和内部搜索的兼容性，两个是特别有趣的：他们之间的喷流+MET搜索，其特点是低喷流多重性，零$b$ -喷流，低MET和$H_T$。我们发现共振色三重态产生衰变为夸克加上一个不可见粒子，这两个过剩和所有其他数据都非常适合-包括ATLAS喷气机+MET搜索，实际上看到了相关的过剩。我们讨论了额外的限制来自双喷射共振搜索，单喷射搜索和对生产。基于这些结果，我们认为，LHC数据不包含任何有趣的过度的广泛传播的观点被大大夸大了。
2017-07-18 hep-ex hep-ph
Complementary Constraints on Light Dark Matter from Heavy Quarkonium Decays
本文在低能有效场论的框架下，研究了在高能正负电子对撞机上通过分析不可见夸克偶素衰变得到的对轻暗物质性质的限制。矩阵元分析的所有接触算子相关的介子衰变允许一个模型无关的计算相关的暗物质-核子散射和暗物质湮灭截面。假设暗物质普遍耦合到所有的夸克口味，然后我们得到核子散射的界限，补充直接暗物质检测搜索。与在高能对撞机上对单喷流搜索的类似分析相反，B和魅力工厂是光暗物质与质量较小的介质相互作用的更合适的探针。对矮球状星系的伽马射线搜索所产生的暗物质湮灭的相关界限也提出了。
2015-03-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
