13 TeV质子-质子碰撞中双喷射共振搜索及暗物质介体约束

"在s = 13 $$ \sqrt{s} = 13 $$ TeV的质子-质子碰撞中进行的双喷射共振搜索，以及对暗物质介体和其他新粒子的约束" 这篇公开访问的研究论文由CMS合作团队完成，详细探讨了在质子-质子碰撞中寻找双喷射共振的现象。这项研究利用了在13 TeV能量下收集的数据，对应于36 fb-1的积分光度。研究主要分为两部分：低质量搜索（0.6至1.6 TeV）和高质量搜索（高于1.6 TeV）。 低质量搜索基于量热计信息在触发级重构的双喷流事件，而高质量搜索则利用粒子流算法离线重建的双喷流。通过对双喷射质谱的分析，研究人员发现观测结果与平滑参数化模型吻合，未发现任何新粒子产生的明显迹象。 论文中报告了95%置信水平下对于质量大于0.6 TeV的窄共振的生产截面的上限。这些结果对一系列理论模型中的新粒子质量产生了限制，例如：质量低于7.7 TeV的弦共振、低于7.2 TeV的标量双夸克、低于6.1 TeV的轴突和色子、低于6.0 TeV的激发夸克、低于3.4 TeV的色八进制标量、低于3.3 TeV的W'玻色子、低于2.7 TeV的Z'玻色子、低于1.8 TeV的Randall-Sundrum引力子，以及在1.9至2.5 TeV范围内的暗物质介体都被排除。 此外，对于暗物质与夸克之间相互作用的简化模型，研究还给出了矢量和轴向矢量介体的限制。这些限制表明，暗物质介体的质量必须超过2.6 TeV。 这篇论文在高能物理领域提供了重要的实验数据，对新粒子的存在提出了严格的限制，并为探索暗物质及可能的介体粒子提供了新的线索。通过这样的研究，科学家们能够进一步理解基本粒子的性质以及宇宙中可能存在的未知粒子类型。