8 TeV质子-质子碰撞中强子喷流对的对重共振搜寻与限制

在《物理快报B》的一篇文章中，标题为"在s = 8 TeV的质子-质子碰撞中衰减到射流对的对产生的共振"，CMS合作组织报告了一项重要的实验研究。这项研究针对的是高能物理领域，特别是在质子-质子碰撞中寻找重共振现象，这些共振被假设为可能源自超对称理论中的R-parity违反机制。研究使用了在CERN的大型强子对撞机(LHC)上，通过质心能量为8 TeV的质子-质子碰撞所收集的数据，总量达到了19.4 femtobarn-1 (fb-1)的综合光度。 实验关注的是对重粒子，如标量顶夸克（top squarks，简写为stops）和八位色子（colorons，即具有八种颜色状态的额外重矢量玻色子）的搜索。对于top squarks，实验考察了两种可能的衰变模式：一种是它们衰变为一个底夸克和一个轻味夸克，结果排除了200至385 GeV的质量范围；另一种情况是它们衰变为一对轻味夸克，排除了95至200 GeV的质量区间。这是大型强子对撞机首次对top squarks的这类衰变设定的限制。 对于colorons，先前的限制已经被扩展，排除了200至835 GeV的质量段。这些结果不仅有助于验证或排除特定的理论模型，还对基本粒子物理学的模型空间提供了重要的约束，特别是对于超对称理论的R-parity违反版本。 这项工作的关键意义在于它对粒子物理标准模型的补充以及对未知粒子的探索，为未来高能物理实验提供了宝贵的数据和限制条件。此外，通过这种方法，科学家们能够进一步了解基本力的作用方式，以及可能存在的新物理现象，这在粒子物理学的发展历程中占据着重要地位。