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通过单Z玻色子轻子衰变探测暗 sector

高能物理 - 唯象学 2018-02-23 v3

摘要

基于高横动量标准模型特征与大量缺失横向能量相平衡的对撞机暗物质产生搜索已开展多年。具有轻子衰变的单Z玻色子产生具有干净的特征,其优势在于衰变电子和缪子可被精确测量。该特征不仅能重建Z玻色子静止系,还可通过衰变轻子角分布恢复潜在的生成动力学。本工作中,我们利用轻子Z玻色子衰变携带的全部信息来限制暗 sector 的耦合强度参数。我们研究具有标量、矢量和张量媒介子的简化暗 sector 模型,并观察到它们在角系数分布中的不同特征。具体而言,我们表明角系数可用于区分自旋-0与自旋-1模型的不同情形,包括具有宇称奇和电荷共轭宇称奇算符的模型。为最大化统计功效,我们采用矩阵元方法并动态构建事件似然函数进行研究。我们对检验统计量进行参数化,使得来自矩阵元的灵敏度通过度量形状差异的项来量化。我们的结果表明,形状差异显著改善了限制,尤其对标量媒介子模型。我们还给出了矩阵元-运动学判别器的一个示例应用,这是一种更简便且适用于实验数据的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.09845,
  title  = {Probing the Dark Sector through Mono-Z Boson Leptonic Decays},
  author = {Daneng Yang and Qiang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.09845},
  year   = {2018}
}

备注

26 pages, 16 figures