[論文レビュー] Natural Supersymmetry after the LHC8

Manuel Drees, Jong Soo Kim|arXiv (Cornell University)|Nov 13, 2015

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、LHCラン1のデータを用いて、自然な超対称性のシナリオを評価している。ヒッグスノは最軽い超対称粒子であり、第3世代のクォーク超対称粒子、ストップ、グルーギノが比較的軽い六次元パラメータ空間において22,000点のスキャンが行われた。その結果、m~t1 < 660 GeV または m~G > 1180 GeV のモデルは、厳密なLHC探索を経ても依然として妥当であることが判明し、複数の探索チャネルの相乗効果がパラメータ空間を制約する上で重要であることが示された。

ABSTRACT

In this work, we present limits on natural supersymmetry inspired scenarios based on searches in data taken during run 1 of the LHC. We consider a set of 22000 model points in a six dimensional parameter space. The resulting mass spectra feature higgsinos as the lightest supersymmetric particle, as well as relatively light third generation SU(2) doublet squarks and SU(2) singlet stops and gluinos while assuming a Standard Model like Higgs boson. All remaining supersymmetric particles and Higgs bosons are assumed to be decoupled. We check each parameter set against a large number of LHC searches as implemented in the public code CheckMATE. These searches show a considerable degree of complementarity, i.e. in general many searches have to be considered in order to check whether a given scenario is allowed. We delineate allowed and excluded regions in parameter space. For example, we nd that all scenarios where either m~ t1 660 GeV and m~ > 1180 GeV remain allowed.

研究の動機と目的

• LHCラン1のデータに基づく自然な超対称性のシナリオの妥当性を評価すること。
• 実験的制約と整合する六次元パラメータ空間の領域を同定すること。
• 複数のLHC探索が特定の超対称モデルを除外または許容する上でどのように補完し合うかを評価すること。
• 自然性とLHCデータの両方に適合する、最も軽いストップおよびグルーギノの質量制限を特定すること。

提案手法

• 標準模型に類似したヒッグス粒子を仮定し、六次元超対称パラメータ空間において22,000のモデルポイントをスキャンした。
• ヒッグスノ、第3世代のクォーク超対称粒子、ストップ、グルーギノ以外の超対称粒子はすべて分離されていると仮定した。
• 各モデルポイントを包括的なLHC探索分析と照合するために、CheckMATEの公開コードを適用した。
• 複数の探索チャネルを用いて制約を評価し、それらの相乗効果を活用して除外感度を向上させた。
• 統合された探索結果に基づき、パラメータ空間における許容領域と除外領域を同定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どの領域の自然な超対称性パラメータ空間がLHCラン1のデータと整合的であるか？
• RQ2 異なるLHC探索チャネルは、超対称モデルを制約する上でどのように補完し合うか？
• RQ3 自然性を保ちつつ実験的除外を回避する、最も軽いストップおよびグルーギノの質量制限は何か？
• RQ4 LHC探索からの制約は、特定のストップおよびグルーギノ質量の組み合わせをどの程度まで除外するか？

主な発見

• m~t1 < 660 GeV のモデルはLHC探索によっても除外されず、相対的に軽いストップが依然として妥当であることを示している。
• m~G > 1180 GeV のシナリオについても除外されないため、重いグルーギノが現在のデータと整合的であることが示された。
• 複数のLHC探索の相乗効果が不可欠であり、単一の探索チャネルだけではパラメータ空間を完全に制約できない。
• 本研究では、自然性とLHCラン1の制約の両方に適合する、顕著なパラメータ空間の領域が同定された。