高亮度 LHC 上自然 SUSY 产生的 wino 粒子
摘要
在由不差于三十分之一的电弱微调所定义的自然超对称模型中，通常预期 wino 和 bino 远比 higgsino 重。此外，higgsino 之间的质量分裂预期很小，因此较重 higgsino 的可见衰变产物是软的，使得 higgsino 在 LHC 上准不可见。在自然 SUSY 框架内，重电弱 gaugino 以约 2:1:1 的比例衰变到 W、Z 或 h 玻色子加 higgsino。这与具有类 bino 最轻超伴子及极重 higgsino 的模型形成鲜明对比，后者中带电（中性）wino 本质上总是衰变到 W (h) 玻色子和不可见 bino。因此，在自然 SUSY 中，LHC 上的 wino 对产生导致 VV、Vh 和 hh+MET 末态（V=W, Z），其中对于 TeV 尺度的 wino，矢量玻色子和 h 子代被显著 boost。我们识别出源于矢量玻色子的轻子和强子衰变以及衰变 h-> b\bar{b} 的八条不同通道，每条都提供了在高亮度 LHC (HL-LHC) 上发现 wino 的途径。通过组合所有八个通道中的信号，我们发现，假设 \sqrt{s}=14 TeV 且积分亮度为 3000 fb^{-1}，wino 的发现范围延伸至 m(wino)~1.1~TeV，而 95% CL 排除范围延伸至几乎 1.4~TeV 的 wino 质量。我们还识别出“higgsino 专属通道”，若 HL-LHC 上出现 wino 信号，其可提供 3\sigma 证据表明显轻于 1.2~TeV 的 wino 衰变到轻 higgsino 而非类 bino LSP。
引用
@article{arxiv.2310.10829,
title = {Winos from natural SUSY at the high luminosity LHC},
author = {Howard Baer and Vernon Barger and Xerxes Tata and Kairui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.10829},
year = {2024}
}
备注
36 pages with 19 .png figures; version 2 coincides with published version