LHC中的双喷射+横向能量缺失：惰性双峰模型探索

"通过Dijet和LHC缺少的横向能量通道探索惰性双峰模型" 在当前的粒子物理学领域，惰性双峰模型（IDM，Inert Doublet Model）是一个引人关注的扩展标准模型（SM）的理论框架。这个模型引入了一个额外的双重态希格斯场，其成员不参与弱相互作用，因此被称为“惰性”。这些新粒子包括惰性标量、惰性Goldstone玻色子和惰性带电希格斯。IDM旨在解释暗物质的存在，同时也提供了一种可能的超出标准模型的新物理现象。 本研究中，作者探讨了在大型强子对撞机（LHC）上利用双喷射+缺少横向能量（MET，Missing Transverse Energy）的事件作为搜索IDM粒子的手段。在LHC的高能碰撞中，当这些惰性粒子产生时，它们可能不会与探测器直接相互作用，导致MET的信号，即能量未被探测到。这种通道的分析考虑了规范玻色子融合、t通道产生以及与H+相关的生产过程对信号的贡献。 为了优化信号与背景的区分，研究团队对一系列运动学变量进行了切割，例如喷射的能量、角度和MET的大小等。这些切割有助于降低标准模型背景的噪声，从而提高IDM信号的可检测性。考虑到实验中的系统不确定性，研究者对SM背景进行了详尽的分析。 研究表明，通过LHC的高发光度运行，这个通道有可能探测到质量高达约400 GeV的IDM粒子，这是其他轻子通道无法实现的。特别是在一个具体的暗物质候选粒子质量约为65 GeV的场景下，如果LHC达到大约3000 fb^-1的综合光度，那么质量在200 GeV左右的惰性带电希格斯粒子可能会以大约2σ的统计显著性显现出来。 这个研究不仅深化了我们对惰性双峰模型的理解，还为LHC实验提供了新的搜索策略，特别是在探索那些可能在常规渠道中难以发现的新粒子方面。这为未来的粒子物理学实验提供了重要的理论指导，有助于推动新物理的发现和暗物质本质的揭示。