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半可见喷注:LHC 上的暗物质潜行

高能物理 - 唯象学 2015-10-28 v3

摘要

暗物质可能是一种可通过弱耦合门户访问的复合粒子。如果这些隐扇区态在大型强子对撞机(LHC)上产生,它们将经历类 QCD 的簇射。这将导致一束稳定的不可见暗物质与衰变回标准模型的不稳定态共同形成喷注。此类“半可见”喷注例如出现在其产生和衰变由轻子ophobic ZZ' 共振驱动的情况下;其结果特征表现为沿其中一个喷注方向显著的缺失能量。当前 LHC 采用的一系列搜索对此类事件进行了否决,导致接受度较低。本文表明,利用末态喷注和缺失能量计算的横向质量,可作为区分信号与 QCD 背景的有力判别量。假设 ZZ' 与标准模型夸克的耦合强度与 Z0Z^0 相同,所提出的搜索方案在 LHC 上利用 100 fb1^{-1} 的 14 TeV 数据,可发现(或排除)质量高达 2.5 TeV(3.5 TeV)的 ZZ'

关键词

引用

@article{arxiv.1503.00009,
  title  = {Semi-visible Jets: Dark Matter Undercover at the LHC},
  author = {Timothy Cohen and Mariangela Lisanti and Hou Keong Lou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.00009},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages, 3 figures. v3: Supplementary material and references added. Model changed from scalar to fermionic dark quarks and figures updated accordingly. Conclusions unchanged