[论文解读] Untracked Signals of Supersymmetry at the LHC

Sunghoon Jung, Hye‐Sung Lee+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 2, 2015

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 6

一句话总结

本文提出，未被追踪的超对称信号——特别是具有零个或一个轨迹，或弯曲轨迹的事件——可能因被误认为非碰撞背景而被排除在标准LHC搜索之外，从而削弱对停止夸克和胶球子的现有约束。通过研究寿命较长的带电希格斯ino（比中性希格斯ino更轻）的简化模型，该研究表明，此类信号可能在传统搜索中保持未被探测，提示需重新评估当前的约束条件。

ABSTRACT

We discuss untracked supersymmetry signatures that are not yet strongly constrained at the LHC and may weaken standard LHC bounds on stops and gluinos. The signals include (1) the appearing track ($0 o 1$ track) and (2) the kinked track (either $1 o 1$ track or $1 o $ multi-tracks). Those events are likely to be rejected in standard searches as containing disqualified jets that are thought to arise from non-collisional backgrounds. We present supersymmetry models with slowly decaying charged Higgsinos lighter than neutral Higgsinos and perform simplified simulation studies.

研究动机与目标

• 调查因轨迹数量少或缺失而逃避标准LHC搜索标准的超对称信号。
• 评估具有0→1或弯曲轨迹（1→1或1→多）的事件在当前分析中为何被误认为非碰撞背景而被拒绝。
• 评估带电希格斯ino比中性希格斯ino更轻的简化模型作为此类未被追踪信号来源的可行性。
• 证明此类信号可能削弱LHC对停止夸克和胶球子的现有约束。

提出的方法

• 模拟带电希格斯ino缓慢衰变为更轻的中性希格斯ino的简化超对称模型。
• 建模最终态中具有零个至一个轨迹或弯曲轨迹的情况，以模拟位移顶点或重建错误的喷注。
• 分析此类事件如何因针对非碰撞背景的喷注质量筛选而被标准LHC搜索拒绝。
• 利用简化模拟研究，评估这些信号在当前实验框架下的可探测性与拒绝率。
• 聚焦于这些信号与仪器或宇宙背景之间在运动学和拓扑特征上的区别。
• 评估此类未被追踪信号对停止夸克和胶球子现有LHC排除限界的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 0→1和弯曲轨迹信号如何逃避标准LHC喷注选择标准？
• RQ2 此类未被追踪信号在多大程度上削弱了当前LHC对停止夸克和胶球子的约束？
• RQ3 在长寿命带电希格斯ino的简化模型中，这些信号的关键运动学和拓扑特征是什么？
• RQ4 为何此类信号在当前分析中常被误分类为非碰撞背景？
• RQ5 这些未被追踪信号是否可被重新解释以提高超对称搜索的灵敏度？

主要发现

• 具有0→1或弯曲轨迹的事件常因针对非碰撞背景的喷注质量筛选而被标准LHC搜索拒绝。
• 缓慢衰变的带电希格斯ino（比中性希格斯ino更轻）导致最终态中轨迹数量少或发生位移，从而逃避标准探测标准。
• 此类信号可在传统搜索中保持未被探测，因此削弱了对停止夸克和胶球子的现有排除限界。
• 简化模拟研究证实，由于其未被追踪的特性，此类信号未被当前LHC分析有效约束。
• 本研究揭示了当前超对称搜索中潜在的盲区，提示需开发针对低轨迹数或弯曲轨迹事件的新分析策略。