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ＬＨＣ加速器を用いた重いマヨラナニュートリノの探索

使用大型强子对撞机加速器搜索重马约拉纳中微子

基本信息

批准号：
19J13513
负责人：
岡崎佑太
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J13513/
关键词：
超対称性 SUSY ゲージーノ暗黒物質ミューオンg-2 新粒子探索

项目摘要

LHC-ATLAS実験Run-2で取得した139fb-1のデータを用いて、大半径ジェットを用いた電弱ゲージーノ探索を行い、結果を論文にまとめた。Wino(Wボソンの超対称性パートナー)が陽子陽子衝突で生成され、Bino(Bボソンの超対称性パートナー)が最も軽い超対称性粒子(LSP)とするシンプルなモデルでは、1060 GeV以下のWinoのモデルを95%の信頼度で棄却した。過去の探索では、同じデータを使用しても740 GeVまでのWinoしか探索できなかったが、本研究により感度を4倍以上改善した。先行研究の超対称性粒子の探索では物理パラメータを固定させ、シンプルなモデルのみを対象としていたが、実際は物理パラメータによって超対称性粒子の振る舞いが変化する。本研究では物理パラメータを変化させ、シミュレーションで超対称性モデルの振る舞いを理解し、それぞれのモデルに対して95%の信頼度の棄却領域を設定した。対象としたモデルは、WinoまたはHiggsino(Higgsボソンの超対称性パートナー)が陽子陽子衝突で生成され、Wino、Higgsino、Bino、Axino(アクシオンの超対称性パートナー)、Gravitino(重力子の超対称性パートナー)がLSPとなるモデルである。これらのモデルに関して世界最高感度の探索を行った。これらの超対称性モデルは、現在の理論では説明できない暗黒物質の存在、階層性問題、ミューオンの異常磁気能率を説明できる可能性がある。本研究の結果は、これらの現象を説明するような超対称性モデルに対して世界最高感度の制限を与えた。本研究はマヨラナニュートリノの探索と同様の終状態をもつため、シミュレーションでマヨラナニュートリノ探索の感度を見積もった。対象となる終状態への重いニュートリノの崩壊分岐比が小さいため、先行研究の感度を超えることはできなかった。

LHC-ATLAS Run-2 Wino(supersymmetric particle of W element) is the most important supersymmetric particle (LSP), and Bino(supersymmetric particle of B element) has 95% reliability below 1060 GeV. In the past, the same data was used at 740 GeV. In this study, the sensitivity was improved by more than 4 times. The exploration of hypersymmetric particles in advance is based on the physical transformation of hypersymmetric particles. In this study, we set up a set of parameters for the 95% reliability of the system. For example, Higgsino(Higgs solution's hypersymmetry), Wino, Higgsino, Bino, Axino(Higgs solution's hypersymmetry), Gravitino(Gravitino solution's hypersymmetry), LSP. These mobile devices are dedicated to the world's most sensitive exploration. The existence of dark matter, the hierarchical problem, and the explanation of abnormal magnetic energy rate are possible. The results of this study explain the phenomenon of hypersymmetry and limit the highest sensitivity in the world. This study focuses on the integration of exploration and final state. For example, the final state of the image is heavy, and the split ratio is small, and the sensitivity of the advance study is small.