LHC 上的顶夸克伙伴：自旋与质量测量

如果认真对待自然性，并假设标准模型（SM）存在弱耦合扩展，那么可以在模型无关的框架下推断出一些唯象学预言。第一个这样的预言是，必须存在某种质量约为 O(TeV) 的带色粒子，以抵消顶夸克圈对希格斯质量二次发散的贡献。在本文中，我们开始对这种“顶夸克伙伴”t' 的唯象学进行模型无关分析。我们额外假设它在某种宇称下为奇，这种宇称负责 WIMP 暗物质候选者 N 的稳定性。我们关注在 LHC 上要探索的三个问题：发现机会、质量确定和该顶夸克伙伴的自旋确定。我们发现，在 t' 和 N 的某个质量区域内，t'\bar{t'} 很容易通过 t\bar{t}+2N 衰变被发现，其中顶夸克完全强子化衰变。我们表明，在不依赖其他新物理通道的情况下，对于给定的 t' 自旋，可以使用运动学信息（例如平均 MET 或 H_T）和总截面来测量 t' 和 N 的质量。由于自旋导致的简并仍然存在，但凭借数百个逆飞秒的亮度，我们展示了在广泛质量范围内确定 t' 自旋的潜在有用新方法。我们的方法可能有助于区分超对称和非超对称模型。