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通过混合双喷注共振与缺失横能量探寻暗物质共湮灭

高能物理 - 唯象学 2016-10-12 v1

摘要

暗物质(共)湮灭机制的简化模型预言了当前搜寻尚未触及的显著新对撞机信号。这些被编入共湮灭法典(coannihilation codex)的模型,为大型强子对撞机(LHC)上由测得暗物质遗迹密度(relic density)驱动的暗物质(DM)发现计划提供了基础。本工作中,我们研究一个典型模型,该模型通过标量双夸克介质实现 ss 道 DM 共湮灭,作为具有强相互作用共湮灭伙伴情景的代表性案例。我们讨论了该模型的完整现象学,从低能味约束、真空稳定性要求、精确 Higgs 效应到直接探测与间接探测前景。此外,受遗迹密度计算启发,我们发现参数空间的显著部分与当前对撞机约束相容,并可由未来搜寻探测,包括针对双喷注共振伴随缺失横能量(MET)这一新信号的提议分析。我们的结果表明,亮度为 100 fb1100~\mathrm{fb}^{-1}1313 TeV LHC 应对质量重达 1 TeV 的介质以及 400--500 GeV 范围内的暗物质敏感。对单与成对双喷注峰、非共振喷注+MET 超出以及我们新颖的共振双喷注+MET 信号的搜寻组合,对由动机的遗迹密度区域有强覆盖,反映了决定暗物质丰度的粒子与其在 LHC 上的实验信号之间的紧密关联。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.08056,
  title  = {Hunting for Dark Matter Coannihilation by Mixing Dijet Resonances and Missing Transverse Energy},
  author = {Malte Buschmann and Sonia El Hedri and Anna Kaminska and Jia Liu and Maikel de Vries and Xiao-Ping Wang and Felix Yu and Jose Zurita},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.08056},
  year   = {2016}
}

备注

35 pages, 9 figures