标量顶夸克与Bino暗物质联合湮灭的物理

日内瓦的大型强子对撞机实验已经开始运行,并且已经开始给许多新物理模型以 严格的限制。然而从现有的粒子物理和宇宙学观测上看,超越标准模型新物理又 是非常紧迫需要的。本项目将重点研究已有的物理观测要求的新物理,如何能和 大型强子对撞机实验的现有结果相吻合。特别是比如低能超对称理论,如果要求 该理论能够有效解决Higgs质量问题和提供和宇宙学观测相一致的暗物质粒子, 这些模型是否有在大型强子对撞机上尚未被发现的参数空间。我们将重点研究一 种stop-NLSP模型,通过stop-bino的联合湮灭得到正确的bino暗物质,讨论该 模型的理论基础和新的实验预言。

2012年高能物理最重要的事件就是大型强子对撞机的ATLAS和CMS两个实验组分别发现了一个125GeV类似Higgs玻色子的新粒子。在基金委项目资助下，我们紧跟该发现，围绕通过对该粒子与标准模型粒子耦合的精细测量，特别是测量与标准模型Higgs粒子预言数值的偏差，研究新物理模型的可能迹象。我们系统研究了可能导致双光子衰变道超出标准模型预言值的模型，并且重点研究了超对称框架下轻stau的机制，特别是如何在强子对撞机上寻找这种轻stau粒子。我们还在超对称理论中研究了可能存在更轻的Higgs粒子并且逃过了LEP实验直接探测的约束的nondecoupling模型，该模型中125GeV的粒子是其中重的Higgs粒子。另外，我们还研究了如果125GeV的标准模型Higgs粒子最大的衰变道底夸克对衰变被超对称修正压低的情况，提出了通过新的4b衰变寻找Higgs的机制。