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在 LHC 上探测轻质量 Bino 和 Higgsino

高能物理 - 唯象学 2014-12-09 v2

摘要

受自然性动机驱动,我们研究了一种简化的最小超对称标准模型(MSSM)情景,其中仅 Bino 型的轻超对称粒子(LSP)和 Higgsino 型的次轻超对称粒子(NLSP)质量较轻。我们首先扫描了该情景的参数空间,考虑了来自 Higgs 质量、味物理、电弱精密测量以及暗物质实验的约束。随后在允许的 parameter space 内,我们对 χ~1±χ~2,30\tilde{\chi}^\pm_1 \tilde{\chi}^0_{2,3} 的产生过程进行了 Monte Carlo 模拟,其衰变链为 χ~1±W±χ~10\tilde{\chi}^\pm_1 \to W^\pm \tilde{\chi}^0_1χ~2,30Zχ~10\tilde{\chi}^0_{2,3} \to Z\tilde{\chi}^0_1。通过检验目前可用的针对 Wino 型 Chargino/Neutralino 的三轻子界限,我们发现仅在 mχ~10mχ~2,30m_{\tilde{\chi}^0_1}-m_{\tilde{\chi}^0_{2,3}} 平面上 40GeVmχ~1050GeV40\,\rm{GeV} \lesssim m_{\tilde{\chi}^0_1} \lesssim 50\,\rm{GeV}160GeVmχ~2,30170GeV160\,\rm{GeV} \lesssim m_{\tilde{\chi}^0_{2,3}} \lesssim 170\,\rm {GeV} 的狭窄区域可以被排除。最后,我们探索了在 14 TeV LHC 上利用三轻子信号探测此类情景的潜力,发现当亮度 L=300{\cal L}=300 fb1^{-1} 时,可以在 3σ3\sigma 水平上覆盖 40GeVmχ~1060GeV40\,\rm{GeV} \lesssim m_{\tilde{\chi}^0_1} \lesssim 60\,\rm {GeV}160GeVmχ~2,30300GeV160 \rm {GeV}\,\lesssim m_{\tilde{\chi}^0_{2,3}} \lesssim 300\,\rm{GeV} 的区域。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.7000,
  title  = {Probing light bino and higgsinos at the LHC},
  author = {Chengcheng Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.7000},
  year   = {2014}
}

备注

15 pages, 5 figures