Disappearing charged tracks in association with displaced leptons from supersymmetry
在这篇文章中,我们讨论了一个典型的对撞机签名模型的规范介导的超对称性破缺,其中的选择子和晕子是质量简并的co-NLSP。在这些模型中,所有涉及超伴子的过程都会产生两个NLSP选择子或介子,每一个随后都会衰变为一个几乎没有质量的LSP引力子和一个电子或μ子。在参数空间的大区域中,NLSP在衰减之前行进0.1-1000 mm量级的宏观距离。因此,这些模型产生了对撞机签名,涉及在顶点处结束的带电轨道,这些轨道在检测器体积内,但相对于原始碰撞点发生位移,从原始碰撞点发射电子或μ子。为了探测这类模型,我们提出了一个搜索消失的带电轨道与位移的电子或μ子。
2014-11-03 hep-ex hep-ph
Disappearing Tracks from Electroweak Vector Dark Matter at the LHC
Universidad Técnica Federico Santa María(费德里科·圣玛丽亚技术大学);Millennium Institute for Subatomic Physics at High Energy Frontier — SAPHIR(高能前沿子物理千年研究所—SAPHIR);Centro Científico-Tecnológico de Valparaíso, Universidad Técnica Federico Santa María(瓦尔帕莱索科学技术中心,费德里科·圣玛丽亚技术大学);Universidade Federal da Paraíba(帕拉伊巴联邦大学);International Institute of Physics, Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学国际物理研究所)
该研究针对LHC上的电弱矢量暗物质,利用ATLAS Run-2数据重新解释消失径迹搜索,排除了特定质量范围的五重态暗物质,并预测了高亮度LHC下的灵敏度。
2026-10-14 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
Nested Disappearing-Track plus Displaced-Vertex Topology at the HL-LHC: A Dual Long-Lived-Particle Signature of the Scotogenic Model
Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所)
研究scotogenic模型在HL-LHC上的嵌套消失径迹加位移顶点拓扑,利用双长寿粒子签名探测产生中微子质量的汤川耦合,在基准点可产生约1212个信号事件并覆盖独立搜索未触及的参数区域。
2026-09-24 hep-ph
Long live the Higgs portal!
在费米子暗物质的希格斯门模型中,标量耦合被来自直接探测实验的强边界抑制。因此,热暗物质遗迹必须与介质共存于暗粒子的压缩光谱中。小的耦合和小的质量分裂导致缓慢的介质衰减,留下的签名与位移的顶点或消失的轨道碰撞。我们进行了一个全面的分析,在大型强子对撞机的最小的暗物质模型的背景下,一个自然的小希格斯门,也被称为在超对称的维诺-比诺方案的长寿介质。目前对消失的带电径迹和移位的硬轻子的研究已经排除了目前直接和间接探测实验无法探测的微小门户耦合。对于更大的门户网站的耦合,我们预测新的签名与位移软轻子,这是可访问的运行II数据。位移粒子的磁共振是敏感的弱耦合介质的质量高达TeV的规模,远远超出了即时信号的范围。
2019-07-10 hep-ex hep-ph
Constraining Higgsino Kink Tracks from Existing LHC Searches
考虑长寿命荷电Higgsino的超对称模型,讨论了Higgsino扭结信号如何出现在最新的LHC消失径迹(DT)和稳定荷电粒子搜索中。我们推导出Higgsino扭结信号的约束,并将其特征在于相比,威诺DT和slepton扭结轨道。我们还讨论了如何推断Higgsino模型的运动学。
2017-05-21 hep-ex hep-ph
Displaced tracks as a signal of dark matter co-annihilation: a case study using inert doublet model at $e^+e^-$ collider
Indian Institute of Technology, Guwahati(印度加尔各答理工学院);Wilczek Quantum Center, Shanghai Institute for Advanced Studies(韦泽克量子中心,上海高等研究院);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育与研究学院加尔各答分校)
本研究以惰性二重态模型为例,探讨正负电子对撞机上暗物质共湮灭产生的 displaced 径迹信号,分析不同质量差下的信号转变,表明未来轻子对撞机可探测压缩暗物质场景的相关相互作用。
2026-10-15 hep-ph
Wino-like Minimal Dark Matter and future colliders
我们扩展了标准模型与EW费米子三重态,稳定的理论中已经存在的偶然对称之一。除了作为潜在的暗物质候选者之外,这种新状态的其他动机是真空的稳定性,它不会在希格斯质量中引入大的微调,并且它有助于规范耦合统一。我们进行了分析,达到这样的粒子在高光度LHC,并在未来的100 TeV pp对撞机。我们这样做的单喷流,光子,矢量玻色子融合和消失的轨道通道。在100 TeV,消失的轨道可能会探测3 TeV的质量区域,与热产生的暗物质有关。在系统性得到很好控制的情况下,其他通道的能量范围可达~ 1.3(1.7)TeV,积分亮度为3(30)ab^-1。这个模型也构成了一个典型的WIMP暗物质候选者的基准,它的现象学再现了各种超对称模型,其中最轻的超粒子是纯Wino。
2014-10-07 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
Anatomy of the Inert Two Higgs Doublet Model in the light of the LHC and non-LHC Dark Matter Searches
惰性双希格斯偶态模型(i2 HDM)是一个理论上很好的例子,一个最小的一致性暗物质(DM)模型,提供单喷流,单Z,单希格斯和矢量玻色子融合+丢失的横向动量签名在大型强子对撞机,补充信号在直接和间接DM搜索实验。在本文中,我们已经进行了详细的分析,在整个5D参数空间的i2 HDM,来自微扰性,么正性,电弱精度数据,Higgs数据从LHC,DM遗迹密度,直接/间接DM检测和LHC单喷流分析,以及实验LHC研究的影响消失的带电轨道相关的高DM质量区。我们证明了上述约束的互补性,并提出了未来LHC数据和直接DM检测实验的预测,以进一步探索i2 HDM参数空间。该模型被实现到CalcHEP和micrOMEGAs包,这是公开的HEPMDB数据库,并准备在LHC,遗物密度和DM直接检测的背景下进一步探索。
2020-07-26 hep-ph
Cornering Higgsino: Use of Soft Displaced Track
Higgsino是近年来大型强子对撞机实验研究的热点。目前,在LEP希格斯诺质量极限之外有一个未知的区域,中性和带电希格斯诺之间的质量分裂大约在$0.3$ - $1$ GEV,这是软双轻子或消失径迹搜索未探索的。然而,从现象学的角度来看,这个区域非常重要,因为许多超对称模型预测了这样的质谱。在这封信中,我们提出了一种可能性,通过使用一个软的微位移轨道上的单喷事件的选择,这使我们能够区分签名的收费希格斯诺衰变的标准模型的背景,以填补这一空白。结果表明,在LHC运行2(HL-LHC)中,这种新的策略对$\lesssim 180$ $(250)$ GeV的Higgsino质量潜在敏感,而对$\simeq 0.5$ GeV的带电中性质量分裂敏感.
2020-02-20 hep-ex hep-ph
Minimal Spin-one Isotriplet Dark Matter
在这项工作中,我们提出了一个简单的扩展标准模型,其中包含,作为唯一的新的物理组件,一个大规模的自旋为1的物质场的伴随表示的$SU(2)_{L}$。为了与微扰么正性一致,在$Z_{2}$对称下,向量场必须是奇的。辐射修正使三重态的中性分量($V^{0}$)比带电分量稍轻。我们发现,$V^{0}$可以是暗物质粒子,同时满足所有当前的界限,如果它有一个质量之间的$2.8$和$3.8$ TeV。我们提出了目前的限制模型参数空间的高度互补的实验约束,包括暗物质遗迹密度测量,暗物质直接和间接的检测搜索,LHC数据的希格斯耦合到光子和LHC数据消失的轨道搜索。我们表明,在未来的100 TeV强子对撞机,这将探测DM质量高达约1.2 TeV的消失轨道搜索,可以基本上覆盖的二维参数空间。
2020-08-14 hep-ph
Constraining electroweak and strongly charged long-lived particles with CheckMATE
长寿命粒子已经成为物理学探索的新前沿,超越了标准模型。在本文中,我们提出了四种类型的长寿命粒子搜索,即位移轻子,消失的轨道,位移顶点(连同μ子或丢失的能量),和重带电轨道的实现。这四个类别涵盖了大范围的物理模型的签名。我们说明了他们的潜在排斥和讨论他们的相互重叠的质量寿命空间的两个简单的唯象模型,涉及一个U(1)-带电或有色标量。
2021-11-05 hep-ph
Collider Probes of Real Triplet Scalar Dark Matter
我们研究发现一个真正的三重扩展的标准模型标量部门在大型强子对撞机(LHC)和未来可能的100 TeV $pp$对撞机的前景。我们专注于中性三重标量是稳定的,并有助于暗物质遗迹密度的情况下。当在$pp$碰撞中产生时,带电三重标量衰变到中性分量加上软π介子或软轻子对,在探测器中产生消失的带电径迹。我们重铸目前的13 TeV LHC搜索消失的轨道,并发现LHC目前排除了一个真正的三重标量轻于248(275)GeV,为172(160)MeV的质量分裂与$\mathcal{L}=\rm36\,$ fb $^{-1}$。收集到$3000\,$ fb $^{-1}$后,能量范围可扩展到497(520)GeV。我们外推的13 TeV的分析,以一个前瞻性的100 TeV的$pp$对撞机,并发现,$\sim3$ TeV三重标量可以与$\mathcal{L}=30$ ab $^{-1}$,这取决于堆积效应的控制程度。我们还调查了我们的模型中的暗物质候选者和相应的暗物质直接检测的当前和未来的限制。我们发现,目前XENON1 T可以排除一个真正的三重态暗物质轻于$\sim3$ TeV的希格斯门耦合的顺序一个或更大,未来XENON20 T将覆盖几乎整个暗物质可行的参数空间,除了消失的小门户耦合。
2021-01-05 hep-ph
Searching for Displaced Higgs Decays
我们研究了SM希格斯玻色子衰变为一对简并标量的简化模型。这是许多层次问题的动机良好的解决方案的主要信号,这些解决方案没有提出额外的浅色粒子。通过重铸运行I中现有的追踪器搜索,找到了$10$ cm以下位移希格斯衰变的边界。新的跟踪器搜索策略,敏感的这些模型和类似的衰变的特点,提出了预计运行II在$\sqrt{s} = 13 $ TeV的敏感性。利用20 fb $^{-1}$的数据,我们发现可以探测到厘米衰变长度的希格斯分支比下降到$7 \times 10^{-4}$。
2015-11-25 hep-ph
A Fast Track towards the `Higgs' Spin and Parity
大型强子对撞机实验ATLAS和CMS发现了一种新的玻色子,它类似于长期寻找的希格斯玻色子:它不能有自旋1,并且与其他粒子的耦合随着它们的质量增加而增加,但自旋和宇称仍有待确定。我们在这里表明,在Tevatron或LHC的'Higgs'-strahlung事件中,'Higgs' +规范玻色子不变质量分布在J^P = 0+,0-和2+假设下将非常不同,并且可以提供'Higgs'自旋和宇称的快速跟踪指标。我们的分析是基于模拟的实验事件的选择和削减使用PYTHIA和Delphes,并纳入统计样本的“玩具”实验。
2012-08-29 hep-ex hep-ph
Towards the Final Word on Neutralino Dark Matter
我们提出了一个完整的唯象招股说明书热遗迹中性。包括索末菲增强遗迹丰度和晕湮灭计算,我们获得直接,间接和对撞机发现的前景与质量参数$M_1,M_2,|μ| < 4$ TeV的所有中性子,冻结了所观察到的暗物质丰度,标量超伙伴去耦。大部分遗留的中性伴子部分将通过氙1 T和LZ的直接探测实验以及CTA的间接探测来发现。我们强调指出,只要$M_{1,2} < 4$ TeV的能量足够大,下一代直接探测实验就能发现热遗迹希格斯玻色子。在100 TeV强子对撞机上的带电轨道补充了对遗迹酒鬼的间接搜索。热遗迹bino-winos仍然逃避所有计划的实验,包括消失的带电轨道搜索。然而,它们可以在100 TeV的对撞机上通过压缩电弱子搜索发现,完成对遗迹中性伴子表面的全面覆盖。
2015-10-12 hep-ph
From LUX-ZEPLIN to Colliders: Probing Higgsino Dark Matter
National Tsing Hua University(国立清华大学);Seoul National University of Science and Technology(首尔科学技术大学)
针对LZ实验观测到的248 keV核反冲事件,提出1.1 TeV Higgsino非弹性暗物质模型,预言chargino质量劈裂约350 MeV,产生亚厘米级短径迹,可在未来对撞机检验。
2026-09-09 hep-ph
Stopping Dark Mesons in Their Tracks with Long-Lived Particle and Resonant Signatures
University of Oregon(俄勒冈大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所);Cornell University(康奈尔大学)
研究通过长寿命粒子和共振特征探测暗物质粒子,利用 collider 搜索确定其质量下限,并通过异常现象约束模型参数。
2026-04-02 hep-ph
Electroweak Multiplet Dark Matter at Future Lepton Colliders
由于新的整体对称性而稳定的电弱多重态是热暗物质的一个简单而有充分动机的候选者。我们研究如何直接搜索在未来的线性对撞机,如建议CLIC,可以约束标量和费米子三重态,五重态和七重态,以及费米子二重态。的现象是高度敏感的带电状态的寿命,从而多重态的成员之间的质量分裂。我们包括辐射校正和非renormalisable运营商对这种分裂的影响。为了探索带电态寿命的全部范围,我们考虑包括长寿命带电粒子,消失的轨道和光子的信号。通过结合不同的搜索,我们发现发现和排除轮廓的质量寿命平面。特别是,当质量分裂完全通过辐射修正产生时,我们可以排除310 GeV以下的纯希格斯诺二重态、775 GeV以下的纯维诺三重态和1025 GeV以下的最小暗物质费米子五重态。如果带电态和中性态之间的质量分裂小于230 MeV,则可以排除希格斯诺的热遗迹丰度占宇宙全部暗物质的情况。最后,我们讨论了可能的改进,这些限制,通过使用相关的硬轻子来简化软可见衰变产物的带电成员的暗物质多重态。
2018-11-12 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
Analysis of ZH recoil mass
希格斯粒子质量的精确测量是国际直线对撞机(ILC)最重要的项目。利用e+e- -> ZH过程,即使希格斯玻色子玻色子衰变为不可见粒子,也可以用Z玻色子衰变产生的两条轻子径迹来测量希格斯玻色子玻色子的质量。本文报道了在积分亮度为250 fb ~(-1)的条件下,在sqrt{s}=250 GeV处对ZH -> 11 X的反冲质量和截面的测量精度。
2009-02-18 hep-ph
2HDM without FCNC: off the beaten tracks
我们提出了另一种方法,构建两个希格斯偶极子模型免费标量介导的FCNC耦合在树的水平。在一个玩具的情况下,我们已经提出了半现实的纹理汤川矩阵,它可以再现近似的味道结构的夸克部门。味对角,但非通用汤川耦合的存在出现作为一个显着的特点,这样的模型。
2018-08-10 hep-ph
Charged Fermions Below 100 GeV
如果费米子有单位电荷,它能有多轻?我们重新审视LEP强有力地排除带电费米子轻于约100 GeV的传说。我们审查LEP电荷搜索,并发现他们排除带电费米子轻于90 GeV,假设希格斯诺一样的截面。然而,如果带电费米子耦合到一个新的标量,产生通道之间的相消干涉可以降低LEP截面的一个因素3。在这种情况下,我们发现,带电费米子轻至75 GeV可以逃避LEP边界,同时保持与LHC的约束一致。随着大型强子对撞机收集更多的数据,75-100 GeV质量范围内的带电费米子将成为未来单喷流和消失轨道搜索的目标。
2018-01-16 hep-ex hep-ph
Higgs boson production at Linear Colliders from a generic 2HDM: the role of triple Higgs self-interactions
我们回顾了在一般的双希格斯偶态模型(2 HDM)框架下线性对撞机产生希格斯玻色子玻色子的部分结果。我们集中分析了i)中性希格斯玻色子的成对产生(hA,HA)和ii)中性希格斯玻色子-辐射模(hZ,HZ)。我们确定了相当大的生产率,在10-100 fb的范围内的质心能量为0.5 TeV,以及大的量子效应(高达50%),我们可以从根本上追踪到三重希格斯自相互作用的增强能力。这构成了2 HDM的指示性签名,在例如最小超对称标准模型(MSSM)中没有对应物。我们将这些结果与O(α^3_{ew})-O(α^4_{ew})阶的几种互补的双重和三重Higgs玻色子产生机制进行了比较,并突出了一个特征性的唯象轮廓,它最终可能是非超对称的双Higgs双重态结构的高度特征。
2012-04-09 hep-ph
Confronting minimal freeze-in models with the LHC
我们提出了一类暗物质模型,其中的暗物质粒子是一个弱相互作用的大质量粒子(FIMP)通过衰变的带电和/或有色的母粒子。由于相互作用很弱,暗物质是通过冻结机制产生的,而母粒子是长寿的。后者导致有趣的对撞机签名。我们研究目前的LHC约束我们的模型所产生的搜索重带电粒子,消失的轨道,位移轻子和位移顶点。我们不仅证明了对撞机搜索可以是一个强大的探针冻结在考虑中的暗物质模型,但观察可以导致以及有趣的见解的再加热温度,从而对某些重子生成模型的有效性。
2019-09-30 hep-ph
Constraining the minimal dark matter fiveplet with LHC searches
在$SU(2)_L$下的五重态标准模型粒子含量中加入一个费米子,给出了一个暗物质候选者。多重态中最轻的状态是中性的,并且自动稳定。多重态的带电分量只是稍微重一些,在衰变之前可以在LHC探测器中行进有限的距离,留下一个带电的轨道,在探测器的边缘之前消失。我们使用最近的ATLAS和CMS的搜索,以排除马约拉纳fiveplet的质量高达267 GeV。我们估计,与3 ab $^{-1}$的$\sqrt{s}=14$ TeV的数据,这可能会被推到一个质量520 GeV。这些排除是$\sim 10\%$大于葡萄酒般的暗物质所达到的。我们还讨论了如何双电荷态可以用来区分一个消失的轨道信号从一个三重态,如纯维诺。
2015-06-10 hep-ex hep-ph
$ν$-Two Higgs Doublet Model and its Collider Phenomenology
中微子质量的小可以通过引入一个与右手中微子耦合的额外希格斯偶极子($N_R$)的微小真空期望值来解释。这种情况在$ν$ -Two Higgs Doublet Model($ν$ THDM)中自然实现,其中TeV尺度的跷跷板机制可以很好地工作。我们研究了在LHC和ILC实验中观察到的$ν$ THDM现象。$ν$ THDM中的带电希格斯玻色子($H^\pm$)几乎起源于额外的Higgs二重态,与中微子的耦合强度不小。然后,这个模型在LHC上诱导出丰富的现象,例如,当$m_{H^\pm}^{} < M_N$时,可以从长寿命的带电希格斯粒子中诱导出可观测的带电径迹。另一方面,当$m_{H^\pm}^{} > M_N$时,右手中微子可以是长寿命的,并且次级顶点可以在LHC处被标记。$ν$ THDM还预言了在ILC中可观测到的轻子数破坏过程。
2011-05-07 hep-ph
Measuring rare and exclusive Higgs boson decays into light resonances
我们评估了大型强子对撞机通过强子衰变通道观测希格斯玻色子衰变为轻基元共振或复合共振的潜力。我们专注于希格斯玻色子生产过程中最大的横截面,$pp\to h$和$pp\to h+\mathrm{jet}$,随后衰变$h \to ZA$或$h\to Z\,η_c$,并评论生产过程$pp\to hZ$。通过利用基于轨道的射流子结构观测值和外推到$3000~\mathrm{fb}^{-1}$,我们发现${\cal BR}(h \to ZA) \simeq {\cal BR}(h \to Z η_c) \lesssim 0.02$在95% CL。我们根据2HDM类型1解释此限制。我们发现,搜索$h\to ZA$是补充现有的测量,可以限制目前允许的参数空间的大部分。
2016-09-27 hep-ph
Electroweak Dark Matter at Future Hadron Colliders
在一个大类的情况下,暗物质(DM)粒子,属于标准模型(SM)的多重弱相互作用是具有挑战性的探测在直接检测实验中,由于环抑制截面。因此,在对撞机上直接生产对于寻找这样的DM候选者至关重要,根据目前的估计,未来运行的14 TeV LHC预计将探测质量约为300 GeV的SU(2)双线(类希格斯诺)DM和900 GeV的SU(2)三线态(类维诺)DM。我们研究了在拟议的27 TeV高能升级的LHC(HE-LHC)中,这种质量范围可以扩展到多远,并将结果与100 TeV强子对撞机的情况进行比较。在运行2 LHC升级的ATLAS跟踪系统的探测器设置类似之后,使用新的可插入B层(IBL),HE-LHC的消失带电径迹分析可以在95% C. L下探测高达600 GeV(2.1 TeV)的希格斯诺样(葡萄酒样)DM质量。另一方面,单喷流和缺少横向动量的搜索在95% C. L时的范围较弱,为490 GeV(700 GeV)。对于希格斯诺(类似葡萄酒)状态。在对撞机搜索中可获得的质量范围可以补充使用矮球状星系伽马射线的间接探测探测。
2019-04-12 hep-ex hep-ph
LHC-friendly minimal freeze-in models
我们提出了简单的冻结模型,其中所观察到的暗物质丰度解释通过衰变的带电和/或有色母粒子弱相互作用大质量粒子(FIMP)。母粒子是长寿命的,并根据其寿命和量子数产生各种各样的LHC签名。我们评估目前的限制和未来的高亮度达到这些方案在大型强子对撞机从搜索重稳定的带电粒子,消失的轨道,位移顶点和位移轻子。我们表明,大型强子对撞机构成了一个强大的探针冻结在暗物质,并可以进一步提供有趣的见解香草重子和leptogenesis方案的有效性。
2018-11-13 hep-ex hep-ph
Discovering Electroweak Interacting Dark Matter at Muon Colliders using Soft Tracks
针对强子对撞机难以重建最小暗物质模型中带电态衰变产生的软带电粒子的问题,研究证明3 TeV μ子对撞机可探测软径迹,实现热Higgsinos等暗物质候选者的发现,为未来对撞机暗物质搜索提供重要方向。
2024-05-14 hep-ph
Data Driven Search in the Displaced $b\bar{b}$ Pair Channel for a Higgs Boson Decaying to Long-Lived Neutral Particles
本文提出了一个新的搜索通道的建议,希格斯玻色子玻色子衰变到两个长寿命的中性粒子,其中每一个衰变到$b\bar b$在一个位移的顶点。所考虑的衰变长度是这样的,即衰变发生在LHC束管内。我们提出了一个新的数据驱动的分析,使用射流子结构和属性的轨道从高度位移的顶点。我们考虑一个125 GeV的希格斯玻色子玻色子模型,该模型具有通过这种模式衰变的显著分支分数,长寿命的中性粒子具有15- 40 GeV的质量范围和与束管半径相称的衰变长度。这样的信号可以很容易地观察到的积分亮度为19.5 fb $^{-1}$在8 TeV的大型强子对撞机。
2013-12-02 hep-ph
Implications of naturalness for the heavy Higgs bosons of supersymmetry
最近,人们一直认为,各种措施的超对称自然电弱,希格斯质量和EENZ/BG-当应用一致,彼此一致,并作出非常具体的预测自然超对称光谱。高自然光谱的特征是质量与m_h相差不大的轻希格斯玻色子和TeV量级的第三代方子。我们将统一的自然度测度应用到重希格斯玻色子玻色子A、H和H^ \pm的情形。我们发现它们的质量是由自然度决定的,自然度取决于tan(beta):例如,对于10%的微调和tan(beta)~ 10,我们期望m_A< 2.5 TeV,而对于3%的微调和tan(beta)高达50,则m_A< 8 TeV。此外,轻希格斯玻色子的存在严重改变了重希格斯玻色子的分支比,从而减少了通常搜索到标准模型(SM)终态的前景,而新的发现可能性则由于超对称衰变模式而出现。重超对称衰变模式倾向于H,A,H^ \pm -> W,Z,或h+MET +软径迹,因此单个重Higgs粒子产生的特征是存在高p_T的W,Z或h玻色子加上缺失的E_T。这些新的重希格斯玻色子签名似乎是具有挑战性的SM背景提取。
2014-07-15 hep-ph
Using Tau Polarization for Charged Higgs Boson and SUSY Searches at LHC
在大型强子对撞机上,通过测量带电径迹携带的$τ$ -喷流动量的比例,可以很容易地测量单叉强子$τ$衰变通道中的$τ$极化。要求该分数>0.8的简单切割保留了$τ=$ +1 $τ$ -喷射信号的大部分偏振,同时抑制了$τ=$ -1 $τ$ -喷射背景的偏振,并且实际上消除了假的$τ$背景。这可以用来提取带电的希格斯信号。它也可以用来提取超对称信号在stau NLSP区域,特别是stau共零化区域。
2009-11-24 hep-ph
Triplet Scalars and Dark Matter at the LHC
我们调查的预测的一个简单的扩展的标准模型中的希格斯部门是由一个$SU(2)_L$的双重和一个真正的三重态。我们讨论了该模型的一般特征,包括它的真空结构,理论和唯象的限制,希格斯对撞机的研究和期望。该模型预测存在一对轻带电标量,并为消失的三重态真空期望值,包含一个冷的暗物质候选人。当后一种可能性发生时,带电标量是长寿命的,导致预测在LHC中有独特的单带电轨道与缺失的横向能量或双带电轨道事件。该模型预测一个显着过量的双光子事件相比,SM的预期,由于存在一个轻的带电标量。
2009-01-28 hep-ph
Displaced Higgs production in type III seesaw
我们指出,III型跷跷板机制引入费米子三重态预测特殊的希格斯玻色子签名的位移顶点与两个b喷气机和一个或两个带电粒子,可以干净地确定。在超对称理论中,费米子三重态的标量伙伴包含一个中性的暗物质候选者,它几乎是简并的带电成分。希格斯玻色子可以和这样一个暗物质三重态一起在强夸克或胶子的级联衰变链中产生。当次轻超对称粒子(NLSP)是类双/双双粒子时,在大于1 mm的位移处出现一个希格斯玻色子玻色子,它伴随着一个带电轻子和一个重带电标量的两个带电径迹,相应的产生截面为0.5 fb(夸克/胶子质量为1 TeV).在Stau NLSP的情况下,它主要衰变为希格斯玻色子和一个重荷电标量,其衰变长度大于0.1毫米的Stau NLSP与左手Stau小于0.3的混合。由于这个过程可以有一个大的级联生产$\sim 2$ pb的夸克/胶子质量$\sim 1$ TeV,人们可能能够探测它在LHC实验的早期阶段。
2010-07-15 hep-ph
Parametric Resonance of Higgsed Vector Dark Matter: Inflationary Initial Conditions and Sourced Displacements
Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Khazar University(哈扎尔大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sez. di Napoli(意大利国家核物理研究所(INFN)那不勒斯分部);Scuola Superiore Meridionale(南方高等学院);Balochistan University of Information Technology, Engineering and Management Sciences (BUITEMS)(俾路支信息技术、工程与管理科学大学);Inha University in Tashkent(塔什干因哈大学)
研究希格斯化阿贝尔扇区中参数共振产生矢量暗物质的初始条件问题,用校准非线性宽共振遗迹图和暗希格斯凝聚体的随机暴胀分析,发现最小轻旁观者实现失败,确定经典源分支并推导其一致性条件。
2026-07-07 hep-ph
Probing naturally light singlets with a displaced vertex trigger
我们调查的物理情况下,一个专门的触发器上的低质量,强子位移顶点在高光度LHC,依靠CMS第二阶段的轨道触发。我们估计的触发效率与CMS轨道触发的简化模拟,并表明,L1触发率从假顶点,B介子衰变和二次相互作用与探测器材料可能会降低到kHz的水平与最小的一组削减。虽然这将是一个严峻的实验挑战,实施任何疑问,我们得出结论,位移顶点触发器可以打开定性的新的参数空间的异国情调的希格斯衰变,异国情调的B衰变,甚至直接生产的光共振。我们参数化的物理势的单重标量混合的标准模型希格斯和一个轴子类粒子与胶子耦合,并审查了一些或相关的模型的层次结构和强CP问题,暗物质和重子生成的动机。
2020-12-14 hep-ph
Precise Estimate of Charged Wino Decay Rate
维诺是一个$\mathrm{SU}(2)_{L}$三重态马约拉纳费米子和一个动机良好的暗物质候选者。由于$\mathrm{SU}(2)_{L}$对称性,带电和中性Winos之间的质量差很小。微小的质量差异使带电的维诺亚稳定,这在对撞机实验中提供了消失的带电轨道签名。在大型强子对撞机上对威诺暗物质的约束很大程度上取决于威诺的寿命。我们计算的下一个到领先的顺序(NLO)校正的收费威诺衰变,并作出最精确的估计的衰变率。我们发现,在重Wino极限下,非线性光学的衰变率由质量差决定,而几乎不依赖于Wino质量本身。因此,我们发现NLO校正对寿命的影响很小,增加了2-4%。
2023-01-11 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
Higgs boson mass and thermal wino dark matter from Starobinsky supergravity with the MSSM
Utrecht University(乌得勒支大学);Dutch Institute for Emergent Phenomena(荷兰新兴现象研究所);University of Southampton(南安普顿大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);International Institute of Physics, Natal(纳塔尔国际物理研究所);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study(东京大学基础研究院宇宙物质宇宙学前沿研究中心)
该研究基于Starobinsky超引力与MSSM耦合提出框架,连接CMB与高能粒子现象学。通过暴胀尺度确定隐藏扇区质量尺度,进而确定MSSM软项等。得出与测量值相符的希格斯玻色子质量,还给出热中性微子暗物质候选者及相关特性,未来对撞机可验证。
2026-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Sensitivity to decays of long-lived dark photons at the ILC (A Snowmass White Paper)
我们研究了在国际直线对撞机(ILC)的硅探测器(SiD)通过希格斯门,$H \rightarrow γ_{D} γ_{D}$,在希格斯辐射事件中产生的长寿命暗光子的灵敏度。这些事件提供了一个有用的基准跟踪和顶点检测器的性能与长寿命的粒子衰变在位移顶点。ILC是国际社会提出的几个希格斯工厂之一,用于高精度研究希格斯玻色子的性质。
2022-06-25 hep-ex hep-ph
Hadronic production of light color-triplet Higgs bosons: an alternative signature for GUT
大统一理论(GUT)的传统标志是质子衰变。近年来,一些在额外维度或具有特定离散对称性的模型,通过抑制三重态与物质费米子的Yukawa耦合,允许在TeV质量区存在色三重态,从而解决了双三重态问题。我们研究强子的生产和检测这些TeV的彩色希格斯玻色子玻色子作为一个替代签名的大统一体,这将表现得像大质量的稳定带电粒子在粒子探测器产生一个引人注目的签名的带电轨道在中央跟踪系统和被电离的外μ子室。我们发现大型强子对撞机对高达1.5 TeV的有色希格斯玻色子玻色子很敏感。如果三重色在宇宙学时间尺度上是稳定的,它们可能构成暗物质的一个有趣的部分。
2003-01-10 hep-ex hep-ph hep-th
Minimal Dark Matter
可以添加到SM的几个多重峰包含最轻的中性成分,该成分是自动稳定的,并为允许的DM候选者提供非标准现象学。由于coannihilations,一个成功的热丰度得到定义良好的DM群众。最好的候选者似乎是质量为4.4 TeV的SU(2)_L费米子五重态,伴随着重166 MeV、寿命1.8 cm的带电伙伴,在对撞机上表现为在π ^ \pm中消失的带电径迹,分支比为97.7%。通常的NC直接DM探测的截面为σ_SI = f^2 1.0 10^-43 cm ^2,其中f ~ 1是核子矩阵元。我们研究CC直接检测和间接检测的前景。
2007-07-02 astro-ph hep-ph
Collider and direct detection as key probes of asymmetric dark matter: Signals from a compressed Inert Higgs doublet
Instituto de Física Teórica IFT-UAM/CSIC(理论物理研究所);Theoretical Physics Department, CERN(欧洲核子研究中心理论物理部);Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC‐UV and Departament de Física Teòrica, UV(粒子物理研究所及瓦伦西亚大学理论物理系);Service de Physique Théorique, Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学理论物理服务处);Departament de Física Quàntica i Astrofísica (FQA) and Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系及宇宙科学研究所);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna(博洛尼亚大学物理与天文学系)
本文研究非对称暗物质最小实现模型,结合LHC重铸压缩希格斯ino搜寻与下一代直接探测实验,揭示惰性希格斯二重态的参数空间特征,其带电组分寿命与直接探测灵敏度相关,或可解释LZ实验的核反冲事件。
2026-10-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing Higgs exotic decay at the LHC with machine learning
我们使用不同类型的深度神经网络(DNN)研究希格斯奇异衰变信号的标记,重点关注$W^\pm h$相关的产生通道,然后希格斯衰变为$n$ $b$ -夸克与$n=4$,6和8。所有的希格斯衰变产物都被收集到一个脂肪喷射器中,我们使用DNN对其进行进一步的选择。考虑了三种DNN,即卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RecNN)和粒子流网络(PFN)。PFN可以实现最好的性能,因为它的结构允许包容更多的信息,除了四个动量的射流成分,如颗粒ID和轨道参数。使用PFN作为一个例子,我们验证了它可以作为一个有效的标记器,即使它是在一个不同的事件拓扑与不同的$b$ -多重性从实际信号训练。在HL-LHC上,对于$n=4$、6和8,对Higgs衰变为$n$ $b$ -夸克的分支比的投影灵敏度分别为10%、3%和1%。
2022-01-24 hep-ex hep-ph
Primordial Black Holes as Dark Matter through Higgs Criticality
我们研究了旁观者希格斯场的动力学,它在膨胀过程中随机地演变到失控不稳定边缘的近临界轨道上。我们表明,它的波动不会产生足够丰富的原始黑洞(PBH)的暗物质,也不会产生显着的二阶引力波。首先,我们表明,希格斯粒子产生更大的波动CMB规模比PBH规模,本身是一个不去一个可行的PBH方案。然后,我们跟踪超视界扰动非线性通过再加热使用Δ N形式主义,以表明它们不会被转换为大曲率波动。无论对标准模型的希格斯场进行任何微调,还是为了防止无限逃逸而修改希格斯势,我们的结论都是成立的。
2020-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring the Invisible Higgs Width at the 7 and 8 TeV LHC
大型强子对撞机正朝着发现或排除类似于轻标准模型(SM)的希格斯玻色子的方向迈进。这样的希格斯粒子具有非常小的SM宽度,并且可以很容易地在SM之外的物理学中有很大的分支分数,这使得希格斯衰变成为观察新物理学的绝佳机会。衰变成碰撞机不可见的粒子是特别有趣的,因为它们在理论上是很好的动机和相对干净的实验。在这项工作中,我们估计潜在的7和8 TeV的大型强子对撞机观察到一个看不见的希格斯分支分数。我们分析了三个渠道,可用于直接研究不可见的希格斯分支比在7 TeV的大型强子对撞机:一个不可见的希格斯产生关联(i)硬喷流;(ii)轻子Z;和(iii)向前标记喷流。我们发现,最后一个通道,希格斯粒子是通过弱玻色子融合产生的,是最敏感的,允许分支分数小至40%,在20反FB探测质量在120和170 GeV之间的范围内,包括特别是有趣的区域约125 GeV。我们提供了一个估计的8 TeV的LHC的灵敏度,通过弱玻色子融合产生的无形衰变希格斯粒子,并发现达到可比,但不优于达到7 TeV的LHC。我们进一步估计发现潜力在8 TeV的LHC的情况下,希格斯粒子有大量的分支分数,可见和不可见的最终状态。
2012-08-21 hep-ex hep-ph
No Track left behind: Graph-based Vertexing for long-lived Particle Reconstruction
Jožef Stefan Institute(约泽夫·斯特凡研究所)
本研究提出基于图的轨迹聚类结合鲁棒顶点拟合的位移顶点重建算法,以Delphes模块实现,在FCC-ee探测器基准测试中表现优异,填补了公共快速模拟框架的空白。
2026-08-05 hep-ex hep-ph
Charged Higgs Search at Future Neutrino Telescope and Higgs Factory
East China University of Science and Technology(华东理工大学);Sun Yat-sen University(中山大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Chinese Academy of Sciences(中国科学院)
研究未来轻子对撞机和中微子望远镜中带电希格斯玻色子的发现潜力,通过共振中微子散射过程利用中微子望远镜事件,用优化策略研究轻子对撞机信号,比较两者在参数空间的发现潜力,发现各自优势。
2026-07-24 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Measuring the Higgs Self-Coupling Constant at a Multi-TeV Muon Collider
多TeV量级的轻子对撞机有可能通过W聚变模式$\ell^+\ell^- \rightarrow ν_\ell \barν_\ell h h$测量三线性Higgs自耦合常数$λ_{hhh}$。在本文中,我们做了一个发电机级的研究,探讨如何质心能量扩散,锥大小,跟踪分辨率,碰撞能量范围影响如何精确的μ子对撞机可以测量$λ_{hhh}$相比,$e^+e^-$对撞机。μ子对撞机的质心能量分布较小,能量范围较高,可以改善截面,而减少束诱导背景所需的较大锥体阻碍了双希格斯事件的检测。我们的研究结果激发了更详细的研究多TeV μ子对撞机和创新的检测器和分析技术所需的背景拒绝和精密测量。
2014-05-28 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
When Freeze-out Precedes Freeze-in: Sub-TeV Fermion Triplet Dark Matter with Radiative Neutrino Mass
我们提出了一个最小的预测方案的暗物质和辐射中微子质量的遗迹丰度的暗物质产生的混合设置包括热冻结以及非热冻结机制。考虑到三个副本的费米子三重态和一个标量二重态,在一个完整的$\mathbb{Z}_2$对称性下的奇数,负责中微子质量的辐射起源,我们认为最轻的费米子三重态作为一个暗物质的候选人,它仍然在通常的热冻结在sub-TeV制度下丰富。$\mathbb{Z}_2$ -奇标量偶衰变为暗物质的晚期衰变作为非热(冻结)贡献,不仅填补了热暗物质的不足,而且还限制了母粒子的参数空间,从而产生了正确的暗物质残余丰度。除了显示出与纯粹冻结和纯粹冻结暗物质的场景有有趣的区别之外,该模型仍然可以通过碰撞机上消失的电荷径迹签名,可观察到的暗物质的直接和间接检测率以及几乎消失的最轻中微子质量的预测来进行测试。
2018-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Calculating Track-Based Observables for the LHC
通过使用仅依赖于带电粒子(径迹)的可观测量,可以有效地抑制LHC的堆积污染。在微扰论中,这种测量在红外线上是不安全的,因此任何基于轨道的可观测量的计算都必须考虑强子化效应。我们开发了一种形式主义来执行这些计算QCD,通过匹配部分截面到新的非微扰对象称为轨道函数吸收红外发散。径迹函数T_i(x)描述了硬部分子i转化为带电强子的能量分数x。我们给出了径迹函数的场论定义,并导出了它的重整化群演化,这与Pythia部分子簇射非常一致。然后,我们进行了次领先级计算的总能量分数的带电粒子在e+ e->强子。为了证明我们的框架的LHC的影响,我们匹配Pythia部分子簇射到一组轨道函数来描述希格斯粒子加一个喷流事件的轨道质量分布。我们还展示了如何通过测量无量纲的轨道为基础的比率,以减少由于强子化波动的拖尾。
2013-09-24 hep-ex hep-ph nucl-th