喷注子结构为 LHC 上的重马约拉纳中微子研究提供启示

各种跷跷板模型可以自然地解释微小中微子质量与味混合的存在，其中许多模型通常包含额外的马约拉纳型 SM 规范单态右手中微子（$N$）。如果它们处于电弱标度附近，且与轻活性中微子具有可观的混合，则它们可以在高能对撞机（如大型强子对撞机（LHC））上产生。一个特征性特征将是违反轻子数的同号轻子对，伴随轻喷注——$pp\to N\ell^{\pm}, \; N\to\ell^{\pm}W^{\mp}, \; W^{\mp}\to jj$。我们提出了一种利用喷注子结构技术的新搜索策略，观察到对于远大于 $M_{W^\pm}$ 的重右手中微子质量 $M_N$，来自 boosted $W^\pm$ 的两个喷注可被解释为单个 fat-jet（$J$）。因此，区分性信号拓扑结构将是 $\ell^{\pm}\ell^{\pm} J$。通过对不同信号区域进行全面研究并结合完整的背景分析以及探测器级别模拟，我们计算了统计显著性极限。我们发现，对于质量范围 $300$ GeV $\leq M_N \leq 800$ GeV 以及不同的轻-重中微子混合 $|V_{\mu N}|^{2}$，可以有效地探测重中微子。在 13 TeV LHC 及 3000 $\mathrm{fb}^{-1}$ 积分亮度下，能够有效探测远低于当前 LHC 极限的混合角，并且超越电弱精密数据的限制。