Discovering hidden sectors with monophoton Z ′ searches
作者： Yuri Gershtein , Frank Petriello , Seth Quackenbush , Kathryn M. Zurek
DOI: 10.1103/PHYSREVD.78.095002
关键词:
摘要: In many theories of physics beyond the standard model, from extra dimensions to Hidden Valleys and models dark matter, ${Z}^{\ensuremath{'}}$ bosons mediate between model particles hidden sector states. We study feasibility observing such states through an invisibly decaying at LHC. focus on process $pp\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\gamma}{Z}^{\ensuremath{'}}\ensuremath{\rightarrow}\ensuremath{\gamma}X{X}^{\ifmmode\dagger\else\textdagger\fi{}}$, where $X$ is any neutral, (quasi-) stable particle, whether a neutrino or new state. This complements previous using $pp\ensuremath{\rightarrow}Z{Z}^{\ensuremath{'}}\ensuremath{\rightarrow}{\ensuremath{\ell}}^{+}{\ensuremath{\ell}}^{\ensuremath{-}}X{X}^{\ifmmode\dagger\else\textdagger\fi{}}$. Only mass two effective charges are needed describe this process. If decays only neutrinos, then these predicted by observation Drell-Yan process, allowing discrimination $\ensuremath{\nu}$'s invisible carefully discuss all backgrounds systematic errors that affect search. find 1 TeV can be observed $5\ensuremath{\sigma}$ significance with $50\text{ }\text{ }{\mathrm{fb}}^{\ensuremath{-}1}$ Observation 1.5 state requires super-LHC statistics $1\text{ }{\mathrm{ab}}^{\ensuremath{-}1}$. Control errors, in particular, parton distribution function uncertainty dominant $Z\ensuremath{\gamma}$ background, crucial maximize LHC search reach.
arxiv.org
harvard.edu
sci-hub.se 参考文章(32)
Frank Petriello, Seth Quackenbush, Measuring Z ' couplings at the CERN LHC Physical Review D. ,vol. 77, pp. 115004- ,(2008) , 10.1103/PHYSREVD.77.115004
Matthew J. Strassler, Possible Effects of a Hidden Valley on Supersymmetric Phenomenology arXiv: High Energy Physics - Phenomenology. ,(2006)
Matthew J. Strassler, Kathryn M. Zurek, Echoes of a hidden valley at hadron colliders Physics Letters B. ,vol. 651, pp. 374- 379 ,(2007) , 10.1016/J.PHYSLETB.2007.06.055
Matthew J. Strassler, Kathryn M. Zurek, Discovering the Higgs through highly-displaced vertices Physics Letters B. ,vol. 661, pp. 263- 267 ,(2008) , 10.1016/J.PHYSLETB.2008.02.008
Timothy Cohen, Aaron Pierce, Testing a U(1) solution to the μ problem Physical Review D. ,vol. 78, pp. 055012- ,(2008) , 10.1103/PHYSREVD.78.055012
Dan Hooper, Kathryn M. Zurek, Natural supersymmetric model with MeV dark matter Physical Review D. ,vol. 77, pp. 087302- ,(2008) , 10.1103/PHYSREVD.77.087302
T. Aaltonen, J. Adelman, T. Akimoto, M. G. Albrow, B. Álvarez González, S. Amerio, D. Amidei, A. Anastassov, A. Annovi, J. Antos, G. Apollinari, A. Apresyan, T. Arisawa, A. Artikov, W. Ashmanskas, A. Attal, A. Aurisano, F. Azfar, P. Azzurri, W. Badgett, A. Barbaro-Galtieri, V. E. Barnes, B. A. Barnett, V. Bartsch, G. Bauer, P.-H. Beauchemin, F. Bedeschi, P. Bednar, D. Beecher, S. Behari, G. Bellettini, J. Bellinger, D. Benjamin, A. Beretvas, J. Beringer, A. Bhatti, M. Binkley, D. Bisello, I. Bizjak, R. E. Blair, C. Blocker, B. Blumenfeld, A. Bocci, A. Bodek, V. Boisvert, G. Bolla, D. Bortoletto, J. Boudreau, A. Boveia, B. Brau, A. Bridgeman, L. Brigliadori, C. Bromberg, E. Brubaker, J. Budagov, H. S. Budd, S. Budd, K. Burkett, G. Busetto, P. Bussey, A. Buzatu, K. L. Byrum, S. Cabrera, C. Calancha, M. Campanelli, M. Campbell, F. Canelli, A. Canepa, D. Carlsmith, R. Carosi, S. Carrillo, S. Carron, B. Casal, M. Casarsa, A. Castro, P. Catastini, D. Cauz, V. Cavaliere, M. Cavalli-Sforza, A. Cerri, L. Cerrito, S. H. Chang, Y. C. Chen, M. Chertok, G. Chiarelli, G. Chlachidze, F. Chlebana, K. Cho, D. Chokheli, J. P. Chou, G. Choudalakis, S. H. Chuang, K. Chung, W. H. Chung, Y. S. Chung, C. I. Ciobanu, M. A. Ciocci, A. Clark, D. Clark, G. Compostella, M. E. Convery, J. Conway, K. Copic, M. Cordelli, G. Cortiana, D. J. Cox, F. Crescioli, C. Cuenca Almenar, J. Cuevas, R. Culbertson, J. C. Cully, D. Dagenhart, M. Datta, T. Davies, P. de Barbaro, S. De Cecco, A. Deisher, G. De Lorenzo, M. Dell’Orso, C. Deluca, L. Demortier, J. Deng, M. Deninno, P. F. Derwent, G. P. di Giovanni, C. Dionisi, B. Di Ruzza, J. R. Dittmann, M. D’Onofrio, S. Donati, P. Dong, J. Donini, T. Dorigo, S. Dube, J. Efron, A. Elagin, R. Erbacher, D. Errede, S. Errede, R. Eusebi, H. C. Fang, S. Farrington, W. T. Fedorko, R. G. Feild, M. Feindt, J. P. Fernandez, C. Ferrazza, R. Field, G. Flanagan, R. Forrest, M. Franklin, J. C. Freeman, I. Furic, M. Gallinaro, J. Galyardt, F. Garberson, J. E. Garcia, A. F. Garfinkel, K. Genser, H. Gerberich, D. Gerdes, A. Gessler, S. Giagu, V. Giakoumopoulou, P. Giannetti, K. Gibson, J. L. Gimmell, C. M. Ginsburg, N. Giokaris, M. Giordani, P. Giromini, M. Giunta, G. Giurgiu, V. Glagolev, D. Glenzinski, M. Gold, N. Goldschmidt, A. Golossanov, G. Gomez, G. Gomez-Ceballos, M. Goncharov, O. González, I. Gorelov, A. T. Goshaw, K. Goulianos, A. Gresele, S. Grinstein, C. Grosso-Pilcher, R. C. Group, U. Grundler, J. Guimaraes da Costa, Z. Gunay-Unalan, C. Haber, K. Hahn, S. R. Hahn, E. Halkiadakis, B.-Y. Han, J. Y. Han, R. Handler, F. Happacher, K. Hara, D. Hare, M. Hare, S. Harper, R. F. Harr, R. M. Harris, M. Hartz, K. Hatakeyama, J. Hauser, C. Hays, M. Heck, A. Heijboer, B. Heinemann, J. Heinrich, C. Henderson, M. Herndon, J. Heuser, S. Hewamanage, D. Hidas, C. S. Hill, D. Hirschbuehl, A. Hocker, S. Hou, M. Houlden, S.-C. Hsu, B. T. Huffman, R. E. Hughes, U. Husemann, J. Huston, J. Incandela, G. Introzzi, M. Iori, A. Ivanov, E. James, B. Jayatilaka, E. J. Jeon, M. K. Jha, S. Jindariani, W. Johnson, M. Jones, K. K. Joo, S. Y. Jun, J. E. Jung, T. R. Junk, T. Kamon, D. Kar, P. E. Karchin, Y. Kato, R. Kephart, J. Keung, V. Khotilovich, B. Kilminster, D. H. Kim, H. S. Kim, J. E. Kim, M. J. Kim, S. B. Kim, S. H. Kim, Y. K. Kim, N. Kimura, L. Kirsch, S. Klimenko, B. Knuteson, B. R. Ko, S. A. Koay, K. Kondo, D. J. Kong, J. Konigsberg, A. Korytov, A. V. Kotwal, M. Kreps, J. Kroll, D. Krop, N. Krumnack, M. Kruse, V. Krutelyov, T. Kubo, T. Kuhr, N. P. Kulkarni, M. Kurata, Y. Kusakabe, S. Kwang, A. T. Laasanen, S. Lami, S. Lammel, M. Lancaster, R. L. Lander, K. Lannon, A. Lath, G. Latino, I. Lazzizzera, T. LeCompte, E. Lee, H. S. Lee, S. W. Lee, S. Leone, J. D. Lewis, C. S. Lin, J. Linacre, M. Lindgren, E. Lipeles, A. Lister, D. O. Litvintsev, C. Liu, T. Liu, N. S. Lockyer, A. Loginov, M. Loreti, L. Lovas, R.-S. Lu, D. Lucchesi, J. Lueck, C. Luci, P. Lujan, P. Lukens, G. Lungu, L. Lyons, J. Lys, R. Lysak, E. Lytken, P. Mack, D. MacQueen, R. Madrak, K. Maeshima, K. Makhoul, T. Maki, P. Maksimovic, S. Malde, S. Malik, G. Manca, A. Manousakis-Katsikakis, F. Margaroli, C. Marino, C. P. Marino, A. Martin, V. Martin, M. Martínez, R. Martínez-Ballarín, T. Maruyama, P. Mastrandrea, T. Masubuchi, M. E. Mattson, P. Mazzanti, K. S. McFarland, P. McIntyre, R. McNulty, A. Mehta, P. Mehtala, A. Menzione, P. Merkel, C. Mesropian, T. Miao, N. Miladinovic, R. Miller, C. Mills, M. Milnik, A. Mitra, G. Mitselmakher, H. Miyake, N. Moggi, C. S. Moon, R. Moore, M. J. Morello, J. Morlok, P. Movilla Fernandez, J. Mülmenstädt, A. Mukherjee, Th. Muller, R. Mumford, P. Murat, M. Mussini, J. Nachtman, Y. Nagai, A. Nagano, J. Naganoma, K. Nakamura, I. Nakano, A. Napier, V. Necula, C. Neu, M. S. Neubauer, J. Nielsen, L. Nodulman, M. Norman, O. Norniella, E. Nurse, L. Oakes, S. H. Oh, Y. D. Oh, I. Oksuzian, T. Okusawa, R. Orava, K. Osterberg, S. Pagan Griso, C. Pagliarone, E. Palencia, V. Papadimitriou, A. Papaikonomou, A. A. Paramonov, B. Parks, S. Pashapour, J. Patrick, G. Pauletta, M. Paulini, C. Paus, D. E. Pellett, A. Penzo, T. J. Phillips, G. Piacentino, E. Pianori, L. Pinera, K. Pitts, C. Plager, L. Pondrom, O. Poukhov, N. Pounder, F. Prakoshyn, A. Pronko, J. Proudfoot, F. Ptohos, E. Pueschel, G. Punzi, J. Pursley, J. Rademacker, A. Rahaman, V. Ramakrishnan, N. Ranjan, I. Redondo, B. Reisert, V. Rekovic, P. Renton, M. Rescigno, S. Richter, F. Rimondi, L. Ristori, A. Robson, T. Rodrigo, T. Rodriguez, E. Rogers, S. Rolli, R. Roser, M. Rossi, R. Rossin, P. Roy, A. Ruiz, J. Russ, V. Rusu, H. Saarikko, A. Safonov, W. K. Sakumoto, O. Saltó, L. Santi, S. Sarkar, L. Sartori, K. Sato, P. Savard, A. Savoy-Navarro, T. Scheidle, P. Schlabach, A. Schmidt, E. E. Schmidt, M. A. Schmidt, M. P. Schmidt, M. Schmitt, T. Schwarz, L. Scodellaro, A. L. Scott, A. Scribano, F. Scuri, A. Sedov, S. Seidel, Y. Seiya, A. Semenov, L. Sexton-Kennedy, A. Sfyrla, S. Z. Shalhout, T. Shears, P. F. Shepard, D. Sherman, M. Shimojima, S. Shiraishi, M. Shochet, Y. Shon, I. Shreyber, A. Sidoti, P. Sinervo, A. Sisakyan, A. J. Slaughter, J. Slaunwhite, K. Sliwa, J. R. Smith, F. D. Snider, R. Snihur, A. Soha, S. Somalwar, V. Sorin, J. Spalding, T. Spreitzer, P. Squillacioti, M. Stanitzki, R. St. Denis, B. Stelzer, O. Stelzer-Chilton, D. Stentz, J. Strologas, D. Stuart, J. S. Suh, A. Sukhanov, I. Suslov, T. Suzuki, A. Taffard, R. Takashima, Y. Takeuchi, R. Tanaka, M. Tecchio, P. K. Teng, K. Terashi, J. Thom, A. S. Thompson, G. A. Thompson, E. Thomson, P. Tipton, V. Tiwari, S. Tkaczyk, D. Toback, S. Tokar, K. Tollefson, T. Tomura, D. Tonelli, S. Torre, D. Torretta, P. Totaro, S. Tourneur, Y. Tu, N. Turini, F. Ukegawa, S. Vallecorsa, N. van Remortel, A. Varganov, E. Vataga, F. Vázquez, G. Velev, C. Vellidis, V. Veszpremi, M. Vidal, R. Vidal, I. Vila, R. Vilar, T. Vine, M. Vogel, I. Volobouev, G. Volpi, F. Würthwein, P. Wagner, R. G. Wagner, R. L. Wagner, J. Wagner-Kuhr, W. Wagner, T. Wakisaka, R. Wallny, S. M. Wang, A. Warburton, D. Waters, M. Weinberger, W. C. Wester, B. Whitehouse, D. Whiteson, A. B. Wicklund, E. Wicklund, G. Williams, H. H. Williams, P. Wilson, B. L. Winer, P. Wittich, S. Wolbers, C. Wolfe, T. Wright, X. Wu, S. M. Wynne, S. Xie, A. Yagil, K. Yamamoto, J. Yamaoka, U. K. Yang, Y. C. Yang, W. M. Yao, G. P. Yeh, J. Yoh, K. Yorita, T. Yoshida, G. B. Yu, I. Yu, S. S. Yu, J. C. Yun, L. Zanello, A. Zanetti, I. Zaw, X. Zhang, Y. Zheng, S. Zucchelli, Search for Large Extra Dimensions in Final States Containing One Photon or Jet and Large Missing Transverse Energy Produced in p anti-p Collisions at s**(1/2) = 1.96 TeV Physical Review Letters. ,vol. 101, pp. 181602- ,(2008) , 10.1103/PHYSREVLETT.101.181602
Pavel M. Nadolsky, Hung-Liang Lai, Qing-Hong Cao, Joey Huston, Jon Pumplin, Daniel Stump, Wu-Ki Tung, C.-P. Yuan, Implications of CTEQ global analysis for collider observables Physical Review D. ,vol. 78, pp. 013004- ,(2008) , 10.1103/PHYSREVD.78.013004
Robert Schabinger, James D. Wells, Minimal spontaneously broken hidden sector and its impact on Higgs boson physics at the CERN Large Hadron Collider Physical Review D. ,vol. 72, pp. 093007- ,(2005) , 10.1103/PHYSREVD.72.093007
James D. Wells, How to Find a Hidden World at the Large Hadron Collider arXiv: High Energy Physics - Phenomenology. ,(2008)