在LHC上检验MSSM的轻暗物质情景

在MSSM的轻暗物质(DM)情景中，DM遗迹密度对超对称粒子能谱提出了非平凡要求。因此，在LHC上直接搜寻多轻子信号对该情景有很大影响。本工作中，我们聚焦于LHC上对 sleptons 和 electroweak-inos 的搜寻，并研究8 TeV LHC数据对该轻DM情景的约束以及14 TeV LHC检验该情景的能力。我们首先通过扫描MSSM的广阔参数空间并考虑一些易得的约束（如来自DM遗迹密度、LUX实验和对撞机上的希格斯搜寻的约束）得到该情景的样本。然后对于存活样本，我们模拟了在8 TeV和14 TeV LHC上来自 slepton 对产生过程的 $2l+E_T^{miss}$ 信号，以及来自 chargino 和 neutralino 联合产生过程的 $2l+E_T^{miss}$ 和 $3l+E_T^{miss}$ 信号。我们的模拟表明8 TeV LHC已排除相可观部分的样本，而14 TeV LHC在检验该情景上可更加强大。例如，若在14 TeV LHC未观测到多轻子信号，轻DM情景的大多数样本将被排除，特别是最轻 neutralino 质量的下限将分别由30 $fb^{-1}$ 和100 $fb^{-1}$ 数据设为42 GeV和44 GeV，且该极限可通过300 $fb^{-1}$ 数据进一步推高至 $55\ {\rm GeV}$。