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LHC双喷流道中的亲色自旋-2共振态

高能物理 - 唯象学 2018-10-17 v3 高能物理 - 实验

摘要

大型强子对撞机(LHC)上的实验可能尚未发现一个暗示超出标准模型(BSM)物理的双喷流共振态。在这种情况下,问题变为:哪些BSM理论与这个意外的共振态一致?一种可能性是一个称为亲色引力子的自旋-2粒子——一种自旋-2色单态粒子,仅与夸克和胶子的应力-能量张量耦合。我们评估了在双喷流道中作为s道共振态发现此状态的可能性,并报告了在积分亮度为0.3、1和3 ab1^{-1}的LHC-14上,亲色引力子尚未被LHC-13数据排除但仍可能在双喷流道中被发现的参数空间区域。然后,我们考虑了窄宽度近似的适用性、探测器质量分辨率以及基于树图级分波幺正性的自洽性后,划定了这些区域中哪些仍可供未来对撞机搜索访问。我们发现——尽管幺正性对对撞机搜索施加了很强的约束——亲色引力子在LHC双喷流道中仍然可能被发现。一种研究方法是应用色判别变量(CDV),这是一个无量纲的量(截面、衰变宽度和不变质量)的组合,可以在发现双喷流共振态后快速测量。先前的出版物已证明CDV在应用于包含Z'、色子、激发夸克和二夸克的理论时的效用。我们将此分析扩展到亲色引力子,通过将CDV应用于参数空间的适当区域。我们得出结论,与亲色引力子一致的可分辨、可发现的双喷流共振态跨越的质量范围比与疏轻Z'模型一致的范围更窄,并且可以与源自色子、激发夸克和二夸克模型的共振态区分开来。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.02502,
  title  = {Colorphilic Spin-2 Resonances in the LHC Dijet Channel},
  author = {R. Sekhar Chivukula and Dennis Foren and Elizabeth H. Simmons},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.02502},
  year   = {2018}
}

备注

23 pages, 4 figures, updated notation and figures