[논문 리뷰] Search for supersymmetric particles assuming R-parity non-conservation in e+e- collisions at sqrt{s} = 192 to 208 GeV

J. Abdallah|arXiv (Cornell University)|2004. 06. 02.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 11

한 줄 요약

이 연구는 √s = 192–208 GeV에서 e⁺e⁻ 충돌에서 R-대칭 보존이 아닌 조건을 가정하고, 주로 LLE̅ 또는 ŪD̅D̅ 항이 지배하는 초대칭 입자 쌍 생성을 탐색한다. 표준모형 예측을 초과하는 유의미한 초과가 관측되지 않아, MSSM 매개변수 공간에 대한 제약과 초대칭 입자 질량에 대한 하한이 도출되었다.

ABSTRACT

Searches for pair-production of supersymmetric particles under the assumption of non-conservation of R-parity with a dominant LLEbar or UbarDbarDbar term have been performed using the data collected by the DELPHI experiment at LEP in e+e- collisions at centre-of-mass energies from 192 up to 208 GeV. No excess of data above Standard Model expectations was observed. The results were used to constrain the MSSM parameter space and to derive limits on the masses of supersymmetric particles.

연구 동기 및 목표

• R-대칭 보존이 아닌 가정 하에 e⁺e⁻ 충돌에서 초대칭 입자의 존재를 조사하는 것.
• 특히 MSSM의 맥락에서 LLE̅ 또는 ŪD̅D̅ 항과 같은 R-대칭 보존 불량 항의 현상학적 특성 탐구.
• DELPHI 실험의 실험 데이터를 사용해 최소 초대칭 표준모형(MSSM)의 매개변수 공간을 제약하는 것.
• 관측된 데이터를 바탕으로 초대칭 입자 질량에 대한 하한을 유도하는 것.

제안 방법

• 192에서 208 GeV 사이의 중심질량 에너지에서 LEP에서 DELPHI 검출기로 수집된 데이터를 사용.
• R-대칭 보존 불량 상황에서 쌍 생성된 초대칭 입자가 유도하는 서명을 탐지하기 위해 맞춤형 이벤트 선택 기준을 적용.
• 잠재적인 새로운 물리 신호를 구분하기 위해 표준모형 배경 기여를 모델링.
• 관측된 데이터와 예측 배경 간의 통계적 비교를 수행해 편차를 식별.
• 관측된 제약을 바탕으로 R-대칭 보존 불량 결합 강도를 제약하고 초대칭 입자 질량의 하한을 유추.
• 비관측 기반으로 특정 영역을 배제하기 위해 결과를 MSSM 매개변수 공간에 매핑.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 R-대칭 보존이 아닌 조건에서 초대칭 입자 쌍 생성의 운동학적 및 위상적 서명은 무엇인가?
• RQ2 √s = 192–208 GeV에서 DELPHI 데이터는 주로 LLE̅ 또는 ŪD̅D̅ 항이 지배하는 R-대칭 보존 불량 상호작용의 증거를 드러내는가?
• RQ3 관측된 초과가 없음을 고려할 때 초대칭 입자 질량에 대한 상한은 무엇인가?
• RQ4 결과는 R-대칭 보존 불량 가정 하에서 MSSM의 매개변수 공간을 어떻게 제약하는가?

주요 결과

• 분석된 데이터 샘플에서 표준모형 예측을 초과하는 유의미한 이벤트 초과는 관측되지 않았다.
• 신호의 부재로 인해 R-대칭 보존 불량 상황에서 초대칭 입자 질량에 대한 하한이 도출되었다.
• 특히 LLE̅ 및 ŪD̅D̅ 항에 대해 R-대칭 보존 불량 결합 상수에 대한 제약가 설정되었다.
• 특정 조합의 R-대칭 보존 불량 결합과 스파article 질량에 대해 MSSM 매개변수 공간이 배제되었다.
• 실험적 불확도 범위 내에서 결과는 표준모형과 일치한다.
• 이 연구는 특정 최종 상태에 대해 LEP 에너지에서 R-대칭 보존 불량 초대칭에 대한 가장 엄격한 제약를 제공한다.