Поиск суперсимметрии — 1

Что обнаружено

CMS выполнил поиск событий с лептонными парами, адронными струями, и большим дисбалансом поперечного импульса (> 100 ГэВ). В области инвариантных масс лептонной пары ниже Z-пика обнаружилось широкое превышение над фоном. Это превышение имеет примерно клинообразную форму, которая характерна для последовательного распада суперсимметричных частиц. Статистическая значимость отклонения по итогам Run 1 составляет 2,6σ.

Результаты сеанса Run 2 за 2015 год. В свете того, что и ATLAS его не видит, оно может считаться закрытым.

Распределение событий по инвариантной массе лептонной пары для e⁺e⁻/μ⁺μ⁻-пар (слева) и для eμ-пар (справа). Клинообразное превышение на левом графике по сравнению с правым — эффект, не предсказанный в рамках Стандартной модели. Источник

Комментарии

Сентябрь 2015.

Пример события с участием суперсимметричных частиц, которое могло бы дать искомый отклик в детекторе.

Широкое клинообразное нерезонансное распределении по инвариантной массе может возникать в результате распада рожденной частицы на три другие: два лептона и третую, невидимую. Такие распады естественно возникают в суперсимметричных моделях, в которых легчайшая суперсимметричная частица как раз и является невидимой.

Отклонение, обнаруженное на CMS, не согласуется с результатом аналогичного поиска, выполненного ATLAS. И там, и там искали события с лептонными парами, адронными струями и потерянным поперечным импульсом, но по слегка различающимся критериям. В обеих работах проверялись все области инвариантных масс, но ATLAS видит отклонение под Z-пиком и не видит в других областях, а CMS видит отклонение при малых массах и не видит под Z-пиком.

Декабрь 2015. Предварительные результаты аналогичного анализа по результатам сеанса Run 2 не подтверждают это отклонение. Данные в области масс ниже Z-пика находятся сейчас в согласии со Стандартной моделью и не согласуются с тем, что можно было бы ожидать, если бы отклонение Run 1 было реальным.

Распределение событий по инвариантной массе лептонной пары. Черная гистограмма показывает результат моделирования фоновых процессов, красная гистограмма — дополнительный вклад от суперсимметричных частиц, вычисленный из отклонения по результатам Run 1.

Июль 2016. CMS завершила анализ данных 2015 года и подтвердила, что отклонение от СМ в этом процессе исчезло.

Ссылки

Экспериментальные данные:

• CMS coll., Search for new physics in final states with two opposite-sign same-flavor leptons, jets and ETmiss in pp collisions at √s = 13 TeV // arXiv:1607.00915 [hep-ex].
• CMS coll., Search for physics beyond the standard model in events with two leptons, jets, and missing transverse momentum in pp collisions at √s = 8 TeV // arXiv:1502.06031 [hep-ex].

Популярные сообщения:

• Напоминавшее суперсимметрию отклонение в данных CMS Run 1 закрыто // «Элементы», 01.08.2016.
• Поиски суперсимметрии на коллайдере принесли новую интригу // «Элементы», 17.03.2015.