LHC上近简并的规范微子与暗物质
高能物理 - 唯象学
2010-06-25 v1 高能物理 - 实验
摘要
受超对称理论中暗物质考虑的启发，我们以一种相当模型无关的方式研究了在LHC上探测质量差在几个GeV到约30 GeV之间的近简并规范微子。由于规范微子态的简并性，传统的轻子信号很可能丢失。我们首先考虑来自胶子产生和衰变的主要信号。我们发现，对于质量为500 GeV（1 TeV）的胶子，在积分亮度约为50 pb^{-1}（50 fb^{-1}）时，多喷注加缺失能量信号达到较大的统计显著性是完全可能的。如果胶子不太重（小于约1.5 TeV），该通道通常可以探测到质量低于胶子质量约100 GeV的规范微子。然后，我们研究了与硬QCD喷注伴随产生的Drell-Yan型规范微子对产生，规范微子质量在100-150 GeV范围内。在约10 fb^{-1}的积分亮度下，信号观测在统计上可能是可行的，但由于信号分布缺乏显著特征，在系统学上具有挑战性。通过利用弱玻色子聚变产生的规范微子对，在100-300 fb^{-1}的积分亮度下，大的缺失能量加两个前后向喷注的信号可能在4-6\sigma水平上高于大的标准模型本底而被观测到。最后，我们指出，在上述讨论的数据样本中搜索p_T ~3-10 GeV范围内的额外孤立软μ子，可能有助于富集信号并控制系统误差。我们做出了大量努力来探索信号运动学与胶子和规范微子相关质量之间的联系，以探测超伴子的质量尺度，特别是LSP暗物质。
引用
@article{arxiv.1004.4902,
title = {Nearly Degenerate Gauginos and Dark Matter at the LHC},
author = {Gian F. Giudice and Tao Han and Kai Wang and Lian-Tao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4902},
year = {2010}
}
备注
35 pages, 32 figures