LHC上Z'玻色子的自旋与模型识别
高能物理 - 唯象学
2009-07-09 v1
摘要
在干净的Drell-Yan道中出现的大质量共振可能是CERN LHC质子-质子对撞机中首先观察到的新物理现象。如果在LHC上发现一个新的共振，表现为双轻子不变质量分布中的一个峰，那么其自旋和耦合特性的表征将通过测量产生率和衰变产物的角分布来进行。我们讨论了自旋为1的代表性Z'模型（Z'_{SSM}、Z'_{psi}、Z'_{eta}、Z'_{chi}、Z'_{LR}和Z'_{ALR}）与具有相同质量且在观测峰下产生相同事件数的Randall-Sundrum引力子共振（自旋-2）和自旋-0共振（sneutrino）的区分。为了评估在给定置信水平下可进行自旋确定的Z'质量范围，我们聚焦于Drell-Yan轻子的角分布，特别使用一个角积分中心-边缘不对称性A_{CE}作为基本观测量。对于积分亮度为100 fb^{-1}，或最小事件数约为110，利用A_{CE}可将重Z'规范玻色子的自旋确定至M_{Z'} ≃ 3.0 TeV。我们还考察了在自旋-1确定后，利用总双轻子产生截面来区分所考虑的Z'模型的可能性。在某些假设下，可能能够在95%置信水平下区分这些Z'模型，直至M_{Z'} ≃ 2.1 TeV。
引用
@article{arxiv.0904.4857,
title = {Spin and model identification of Z' bosons at the LHC},
author = {P. Osland and A. A. Pankov and N. Paver and A. V. Tsytrinov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.4857},
year = {2009}
}
备注
18 pages, 6 figures