Stau 共湮灭、压缩谱与 LHC 上的 SUSY 发现

迄今为止对超对称性的未观测意味着弱超对称尺度大于 LHC 时代之前所认为的尺度。在 $\sim 125$ GeV 处希格斯玻色子质量的测量加强了这一观测，在超对称模型中这意味着大的圈修正以及处于数 TeV 区域的弱超对称尺度。此外，若中性微子（neutralino）是暗物质，其遗迹密度对模型施加了进一步约束，常需要共湮灭来降低中性微子遗迹密度以与实验观测一致。共湮灭转而意味着 LSP 与 NLSP 之间的质量间隙将很小，导致较软的末态，使得超对称的观测具有挑战性。本工作中，我们研究超引力大统一模型中的 stau 共湮灭模型，以及后希格斯玻色子发现时代此类模型在 LHC 上的发现潜力。我们利用多种信号区域来优化 stau 共湮灭区中超对称的发现。在所给分析中，我们施加了遗迹密度约束以及希格斯玻色子质量约束。研究了直至 HL-LHC 最优积分亮度可发现的超对称粒子质量范围。发现所探索模型的整个质量范围内 stau 与中性微子之间的质量差不超过 $\sim 20$ GeV。因此，来自 stau 共湮灭区的超对称信号的发现也将提供中性微子质量的测量。在所研究的 stau 共湮灭模型类别中分析了中性微子暗物质直接探测。分析扩展到包含多粒子共湮灭，其中 stau 与带电微子（chargino）及第二中性微子进入 stau 共湮灭过程。