用大型强子对撞机探测压缩的 Bino-Slepton 谱

我们考虑了一种 Minimal Supersymmetric Standard Model 情景，其中唯一较轻的超粒子是类 bino 暗物质候选者和一个近简并的 slepton。在 Large Hadron Collider 上探测该情景是出了名的困难，因为 slepton 对产生过程产生的是包含软轻子和较小缺失横能量的末态。我们在最轻 neutralino 和最轻 slepton 之间的质量差（$\Delta m$）$\lesssim 60~{\rm GeV}$ 的参数空间区域研究了该情景，重点关注一个额外辐射喷流为 slepton 对提供横向增强的过程。随后，我们利用轻子彼此之间以及与缺失横能量之间的角分离，以及喷流与缺失横能量之间的角分离，来区分信号与背景事件。我们还使用了重构的双 tau 质量、$\cos \theta^*_{\ell^+ \ell^-}$ 变量，并且对于较大的 $\Delta m$，使用了轻子 $p_T$ 的下限。这些截断可以极大地改善信号灵敏度和信噪比，从而允许在感兴趣的参数空间区域内，以合理的积分亮度在 Large Hadron Collider 上发现该信号。使用我们的搜索策略，LHC 将能够在 $1000~{\rm fb}^{-1}$ 的积分亮度下，以 $1.5-3~\sigma$ 的置信度排除 $\Delta m \lesssim 60~{\rm GeV}$ 且 $m_{\tilde{\mu}} \approx 200~{\rm GeV}$ 的情况。尽管我们关注的是特定模型，但结果可推广至暗物质与轻子型伙伴在质量上近简并的多种情景，尤其是具有标量介质的情景。