在 LHC 上利用停驻粒子进行的新测量
高能物理 - 唯象学
2015-03-19 v2 高能物理 - 实验
摘要
亚稳粒子在许多 TeV 尺度的新物理模型中很常见。如果带电或带色，在 LHC 产生的所有此类粒子中将有合理比例停驻在探测器中，并产生可观测的非同步衰变。我们证明，从此类衰变中可以获取关于该粒子以及它衰变产生的任何其他粒子（例如暗物质候选者）性质（如电荷或自旋）的重要信息。我们讨论了利用 LHC 探测器测量衰变类型（二体对三体）、产生粒子类型以及产生粒子角分布的策略。我们证明，在观测到 O(10-100) 个衰变事件的情况下，不仅可以测量新粒子的性质，甚至在三体衰变的情况下还能区分衰变算符的 Lorentz 结构。这些测量不仅能揭示 TeV 尺度新物理的正确模型，还能提供关于在远高于 LHC 可直接探测的能量尺度下产生该衰变的物理信息。
引用
@article{arxiv.1111.4176,
title = {New Measurements with Stopped Particles at the LHC},
author = {Peter W. Graham and Kiel Howe and Surjeet Rajendran and Daniel Stolarski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.4176},
year = {2015}
}
备注
31 pages, 6 figures. References added, updated to reflect recent experimental results, version accepted for publication in Physical Review D