LHC 上稳定多重带电粒子的界限与前景
高能物理 - 唯象学
2019-04-09 v2 高能物理 - 实验
摘要
在扩展的标准模型中存在着在对撞机尺度上稳定且带有奇异电荷的有色与无色粒子，即所谓的多重带电重稳定粒子(MCHSPs)，并可能包含等级问题解中的顶伴子。为获得对电荷高达 |Q|=8 的色三重态与色单态的界限，我们重铸了两种产生道特征的搜索：“开放”道——粒子在阈值之上成对产生，并在专门的对 LHC 多重带电轻子的稳定搜索中被探测到；“封闭”道——粒子-反粒子对作为束缚态产生，在双光子共振搜索中被探测到。我们通过纳入色三重态相关的强相互作用效应来重铸开放轻子搜索。在开放与封闭产生中，我们使用精确的 LUXqed PDF 仔细评估了光子诱导过程，得出对无色情形比文献先前声称的弱得多的界限。我们首次给出了有色 MCHSPs 的界限，因为 LHC 实验尚未直接搜索它们。通常，我们从开放产生得到近乎与电荷无关的质量下限：约 970 GeV（色三重态标量）、1200 GeV（色三重态费米子）和 880–900 GeV（色单态费米子），以及来自封闭产生的强烈电荷依赖界限。在所有情形中，在某个电荷处开放与封闭搜索的主导地位发生交叉。我们给出了在积分亮度为 39.5 fb、100 fb 和 300 fb 的 TeV LHC 搜索的预期界限。此外，我们表明在开放与封闭道中的联合观测可确定粒子的质量、自旋、色和电荷。
引用
@article{arxiv.1812.03182,
title = {Bounds and Prospects for Stable Multiply Charged Particles at the LHC},
author = {Sebastian Jäger and Sandra Kvedaraitė and Gilad Perez and Inbar Savoray},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.03182},
year = {2019}
}