R-parity-violating signals for chargino production at LEP II

We study chargino pair production at LEP II in supersymmetric models with spontaneously broken R-parity. We perform signal and background analyses, showing that a large region of the parameter space of these models can be probed through chargino searches at LEP II. In particular, we determine the attainable limits on the chargino mass as a function of the magnitude of the effective bilinear R-parity violation parameter ∈, demonstrating that LEP II is able to unravel the existence of charginos with masses almost up to their kinematical limit even in the case of R-parity violation. This requires the study of several final state topologies since the usual MSSM chargino signature is recovered as ∈ → 0. Moreover, for sufficiently large ∈ values, for which the chargino decay mode χ ± → τ ± J dominates, we find through a dedicated Monte Carlo analysis that the χ ± mass bounds are again very close to the kinematic limit. Our results establish the robustness of the chargino mass limit, in the sense that it is basically model-independent. They also show that LEP II can establish the existence of spontaneous R-parity violation in a large region of parameter space should charginos be produced. © 1999 Elsevier Science B.V.

Supersimetria e o modelo mínimo supersimétrico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Searches for electroweak neutralino and chargino production in channels with Higgs, Z, and W bosons in pp collisions at 8 TeV

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Probing minimal supergravity at the CERN LHC for large tan beta

For large values of the minimal supergravity model parameter tan beta, the tau lepton and the bottom quark Yukawa couplings become large, leading to reduced masses of tau sleptons and b squarks relative to their first and second generation counterparts, and to enhanced decays of charginos and neutralinos to tau leptons and b quarks. We evaluate the reach of the CERN Large Hadron Collider (LHC) pp collider for supersymmetry in the MSUGRA model parameter space. We find that values of m((g) over tilde) similar to 1500-2000 GeV can be probed with just 10 fb(-1) of integrated luminosity for tan beta values as high as 45, so that MSUGRA cannot escape the scrutiny of LHC experiments by virtue of having a large value of tan beta. We also perform a case study of an MSUGRA model at tan beta = 45 where (Z) over tilde(2)-->tau<(tau)over tilde>(1) and (W) over tilde(1)-->tau(1)nu(tau) with similar to 100% branching fraction. In this case, at least within our simplistic study, we show that a di-tau mass edge, which determines the value of m((Z) over tilde 2) - m((Z) over tilde 1), can still be reconstructed. This information can be used as a starting point for reconstructing SUSY cascade decays on an event-by-event basis, and can provide a strong constraint in determining the underlying model parameters. Finally, we show that for large tan beta, there can be an observable excess of tau leptons, and argue that tau signals might serve to provide new information about the underlying model framework. [S0556-2821(99)04205-8].

CP asymmetries in the supersymmetric trilepton signal at the LHC

In the CP-violating Minimal Supersymmetric Standard Model, we study the production of a neutralino-chargino pair at the LHC. For their decays into three leptons, we analyze CP asymmetries which are sensitive to the CP phases of the neutralino and chargino sector. We present analytical formulas for the entire production and decay process, and identify the CP-violating contributions in the spin correlation terms. This allows us to define the optimal CP asymmetries. We present a detailed numerical analysis of the cross sections, branching ratios, and the CP observables. For light neutralinos, charginos, and squarks, the asymmetries can reach several 10%. We estimate the discovery potential for the LHC to observe CP violation in the trilepton channel.

Suche nach Endzuständen mit zwei Leptonen und fehlender transversaler Energie in pp-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von 1.96 TeV

In der vorliegenden Arbeit wurden Daten aus Proton-Antiproton-Kollisionen analysiert, die im Zeitraum von April 2002 bis März 2004 mit dem DO-Detektor bei einer Schwerpunktsenergie von sqrt(s) = 1.96 TeV am Tevatron-Beschleuniger am Fermi National Accelerator Laboratory aufgezeichnet wurden. Je nach Analyse entsprechen die verwendeten Datensätze integrierten Luminositäten von 158-252 pb^-1. Die Ereignisse wurden auf die Existenz von Higgs-Bosonen und Charginos und Neutralinos untersucht. Außerdem wurde eine Messung des Wirkungsquerschnittes der Paarproduktion von W-Bosonen durchgeführt. Für die Suchen nach Higgs-Bosonen wurden leptonische Endzustände mit zwei Elektronen bzw. einem Elektron und einem Myon untersucht, wie sie bei Zerfällen von Higgs-Bosonen über zwei W-Bosonen erwartet werden. Wegen des momentan zur Verfügung stehenden geringen Datensatzes ist nur möglich, die Daten auf die Existenz von Higgs-Bosonen zu untersuchen, wie sie innerhalb alternativer Modelle vorhergesagt werden. Aufgrund größerer Produktionswirkungsquerschnitte werden die Higgs-Bosonen mit erhöhter Rate erzeugt und werden somit schon bei niedrigen integrierten Luminositäten zugänglich. Bei der durchgeführten Analyse wurde eine gute Übereinstimmung der beobachteten Ereignisse mit der Erwartung aus Prozessen des Standardmodells gefunden. Da keine Evidenz für die Existenz von Higgs-Bosonen beobachtet wurde, wurden die Ergebnisse verwendet, um mit einem Vertrauensniveau von 95% eine obere Grenze auf den Produktionswirkungsquerschnitt multipliziert mit dem Verzweigungsverhältnis anzugeben. Durch eine Kombination der ee-, emu- und mumu-Endzustände erhält man eine obere Grenze zwischen 5.7 und 40.3 pb im Higgs-Massenbereich von 100-200 GeV. Die Ergebnisse zeigen, daß auch der hier verwendete Datensatz noch zu klein ist, um auch Higgs-Bosonen im Rahmen der alternativen Modelle zu entdecken bzw. auszuschließen. Um die assoziierte Produktion von Charginos und Neutralinos nachzuweisen, wurden ebenfalls Endzustände mit einem Elektron und einem Myon untersucht. Zur Verbesserung der Sensitivität wurde eine Kombination mit Analysen in ee- und mumu-Endzuständen durchgeführt. Da auch hier eine gute Konsistenz mit der Erwartung der Untergrundprozesse innerhalb des Standardmodells gefunden wurde, wurden ebenso obere Grenzen auf den Produktionswirkungsquerschnitt multipliziert mit dem Verzweigungsverhältnis gesetzt. Die Ergebnisse werden im Rahmen des mSUGRA-Modells interpretiert. Es ergeben sich obere Grenzen zwischen 0.46 und 0.63 pb für Charginomassen im Bereich von 97 GeV bis 114 GeV. Dies stellt eine deutliche Verbesserung der bei früheren Messungen bei DO erhaltenen Ausschlußgrenzen dar. Allerdings ist es wiederum aufgrund des geringen Datensatzes nicht möglich, Punkte im mSUGRA-Parameterraum oberhalb der bei LEP gefundenen Grenzen auszuschließen. Die Ergebnisse können auch verwendet werden, um allgemeinere SUSY-Modelle einzuschränken, die ebenfalls entsprechende Beziehungen zwischen den Chargino- und Neutralino-Massen erfüllen. Den Hauptuntergrund bei diesen Suchen stellt die Paarproduktion von W-Bosonen dar. Es wurde zum ersten Mal im Rahmen des DO-Experimentes eine Messung des Wirkungsquerschnittes der W-Paarproduktion mit einer Signifikanz von mehr als 3 sigma durchgeführt. Es wird eine gute Übereinstimmung mit der Next-to-leading-order-Vorhersage der Theorie gefunden. Kombiniert man die ee-, emu- und mumu-Endzustände, ergibt sich ein Wirkungsquerschnitt von sigma(WW) = 13.35+4.65-3.99(stat) +0.77-1.05(syst) +-0.87(Lum) pb.

Search for long-lived, heavy particles in final states with a muon and multi-track displaced vertex in proton–proton collisions at View the MathML sources=7 TeV with the ATLAS detector

A search for the direct production of charginos and neutralinos in final states with three electrons or muons and missing transverse momentum is presented. The analysis is based on 4.7 fb(-1) of root s = 7 TeV proton-proton collision data delivered by the Large Hadron Collider and recorded with the ATLAS detector. Observations are consistent with Standard Model expectations in three signal regions that are either depleted or enriched in Z-boson decays. Upper limits at 95% confidence level are set in R-parity conserving phenomenological minimal supersymmetric models and in simplified models, significantly extending previous results.