LHC单喷射搜索中的标量传播子干扰与单线费米子暗物质效应

"该文章探讨了单线费米子暗物质（DM）与标准模型（SM）粒子相互作用的一种理论框架，其中涉及到新的单线态标量粒子。这个模型包括了SM希格斯玻色子和单重态标量玻色子的混合体，两者作为DM的传播子。研究的重点是这两种标量传播子之间的干扰效应在大型强子对撞机（LHC）上的表现。 在LHC的实验环境中，这种干扰可能增加或减少DM的生成截面，具体取决于单线标量粒子和DM的质量关系。当这些效应是相长的，即增强时，它们可能导致更高的DM生成概率；相反，如果干扰是相消的，那么生成截面会降低。这种干扰对最终状态射流的能量分布有显著影响，尤其是在整个质量区域内，可能会使射流的能量变得更为柔和。 作者应用CMS实验的单喷射搜索结果来分析他们的模型，并发现这些干扰效应在寻找DM的敏感性中起着关键作用。他们发现其模型预测的DM生成横截面比当前LHC的探测能力低一个数量级，这意味着即使存在这种干扰，现有的对撞机实验仍然可能无法直接探测到这种类型的DM。 文章详细分析了这种模型的理论背景，计算了不同参数下的物理过程，并讨论了如何将这些理论预测与实验数据进行比较。此外，它还强调了未来LHC升级和高能物理实验的重要性，因为这些实验将提供更精确的测量，有助于进一步探索暗物质与标准模型粒子之间的潜在相互作用。 该研究深化了我们对暗物质粒子可能存在的复杂交互方式的理解，特别是当涉及到非标准的传播机制时。这为理解宇宙中的暗物质成分提供了新的视角，并为未来的粒子物理学实验指明了方向。" 这篇研究文章发表在《Physics Letters B》765期，2017年，页码53-61。它被编辑J. Hisano审阅，并在2016年12月1日在线发布。