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探测 boosted 双玻色子共振态

高能物理 - 唯象学 2018-12-05 v1

摘要

在超出标准模型(SM)的若干扩展中,可能出现质量在数百 GeV 范围、衰变为一对 W/ZW/Z 玻色子的新轻标量粒子。此类标量的对撞机研究通常聚焦于其直接产生,此时标量通常仅被轻微 boosted。因此观测到的 W/ZW/Z 彼此分离良好,从而可以以标准方式作为低质量双玻色子共振态对标量共振进行分析。本文转而关注另一种情形:标量的直接产生被压低,而是通过一个显著更重(数 TeV 质量)的新粒子与 SM 粒子一同衰变而产生。该过程导致标量被高度 boosted,使其衰变出的 W/ZW/Z 发生合并。这种衰变的末态是一个“胖”喷注,它可以是四喷注结构(对应完全强子化的 W/ZW/Z 衰变),或者类似于一个 W/ZW/Z 喷注但轻子埋于其中(若其中一个 W/ZW/Z 轻子衰变)。此外,该胖喷注的喷注质量可能与由 W/ZW/Z/希格斯/顶夸克诱导的喷注明显不同,从而被现有搜寻遗漏。本文中,我们开发了在 LHC 上标记此类多层“boosted 双玻色子”的专用算法。作为一个具体应用,我们讨论了一个标准弯曲额外维度框架的扩展,其中可出现这样的轻标量。我们证明,使用这些算法可在其他方面约束较弱的质量范围内获得灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.07334,
  title  = {Detecting a Boosted Diboson Resonance},
  author = {Kaustubh Agashe and Jack H. Collins and Peizhi Du and Sungwoo Hong and Doojin Kim and Rashmish K. Mishra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.07334},
  year   = {2018}
}

备注

33 pages, 13 figures