Simplified models for dark matter searches at the LHC

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• 作者：Jalal Abdallah<sup>1sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Henrique Araujo<sup>2sup> ; Alexandre Arbey<sup>3sup><sup> ; sup><sup>4sup><sup> ; sup><sup>5sup> ; Adi Ashkenazi<sup>6sup> ; Alexander Belyaev<sup>7sup> ; Joshua Berger<sup>8sup> ; Celine Boehm<sup>9sup> ; Antonio Boveia<sup>5sup> ; Amelia Brennan<sup>10sup> ; Jim Brooke<sup>11sup> ; Oliver Buchmueller<sup>2sup> ; Matthew Buckley<sup>12sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Giorgio Busoni<sup>13sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Lorenzo Calibbi<sup>14sup><sup> ; sup><sup>15sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Sushil Chauhan<sup>16sup> ; Nadir Daci<sup>17sup> ; Gavin Davies<sup>2sup> ; Isabelle De Bruyn<sup>17sup> ; Paul De Jong<sup>18sup> ; Albert De Roeck<sup>5sup> ; Kees de Vries<sup>2sup> ; Daniele Del Re<sup>19sup> ; Andrea De Simone<sup>13sup> ; Andrea Di Simone<sup>20sup> ; Caterina Doglioni<sup>21sup> ; Matthew Dolan<sup>8sup> ; Herbi K. Dreiner<sup>22sup> ; John Ellis<sup>5sup><sup> ; sup><sup>23sup> ; Sarah Eno<sup>24sup> ; Erez Etzion<sup>6sup> ; Malcolm Fairbairn<sup>23sup> ; Brian Feldstein<sup>25sup> ; Henning Flaecher<sup>11sup> ; Eric Feng<sup>26sup> ; Patrick Fox<sup>27sup> ; Marie-Hé ; lè ; ne Genest<sup>28sup> ; Loukas Gouskos<sup>29sup> ; Johanna Gramling<sup>21sup> ; Ulrich Haisch<sup>5sup><sup> ; sup><sup>25sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Roni Harnik<sup>27sup> ; Anthony Hibbs<sup>25sup> ; Siewyan Hoh<sup>30sup> ; Walter Hopkins<sup>31sup> ; Valerio Ippolito<sup>32sup> ; Thomas Jacques<sup>21sup> ; Felix Kahlhoefer<sup>33sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Valentin V. Khoze<sup>9sup> ; Russell Kirk<sup>34sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Andreas Korn<sup>35sup> ; Khristian Kotov<sup>36sup> ; Shuichi Kunori<sup>37sup> ; Greg Landsberg<sup>38sup> ; Sebastian Liem<sup>39sup> ; Tongyan Lin<sup>40sup><sup> ; sup><sup>41sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Steven Lowette<sup>17sup> ; Robyn Lucas<sup>2sup><sup> ; sup><sup>42sup> ; Luca Malgeri<sup>5sup> ; Sarah Malik<sup>2sup> ; Christopher McCabe<sup>9sup><sup> ; sup><sup>39sup> ; Alaettin Serhan Mete<sup>43sup> ; Enrico Morgante<sup>21sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Stephen Mrenna<sup>27sup> ; Yu Nakahama<sup>5sup><sup> ; sup><sup>44sup> ; Dave Newbold<sup>11sup> ; Karl Nordstrom<sup>45sup> ; Priscilla Pani<sup>18sup> ; Michele Papucci<sup>46sup><sup> ; sup><sup>47sup> ; Sophio Pataraia<sup>48sup> ; Bjoern Penning<sup>40sup> ; Deborah Pinna<sup>49sup> ; Giacomo Polesello<sup>50sup> ; Davide Racco<sup>21sup> ; Emanuele Re<sup>25sup> ; Antonio Walter Riotto<sup>21sup> ; Thomas Rizzo<sup>8sup> ; David Salek<sup>18sup><sup> ; sup><sup>39sup> ; Subir Sarkar<sup>25sup> ; Steven Schramm<sup>51sup> ; Patrick Skubic<sup>52sup> ; Oren Slone<sup>6sup> ; Juri Smirnov<sup>53sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Yotam Soreq<sup>54sup> ; Timothy Sumner<sup>2sup> ; Tim M.P. Tait<sup>43sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup> ; Marc Thomas<sup>7sup><sup> ; sup><sup>42sup> ; Ian Tomalin<sup>42sup> ; Christopher Tunnell<sup>18sup> ; Alessandro Vichi<sup>5sup> ; Tomer Volansky<sup>6sup> ; Neal Weiner<sup>55sup> ; Stephen M. West<sup>34sup> ; Monika Wielers<sup>42sup> ; Steven Worm<sup>42sup><sup> ; sup><sup>&dagger ; sup><sup> ; sup><sup>worm@cern.ch" class="auth_mail" title="E-mail the corresponding authorsup> ; Itay Yavin<sup>56sup><sup> ; sup><sup>57sup> ; Bryan Zaldivar<sup>15sup> ; Ning Zhou<sup>43sup> ; Kathryn Zurek<sup>46sup><sup> ; sup><sup>47sup>
• 关键词：Dark matter ; Direct detection ; Collider search for dark matter ; Simplified models ; Effective field theory
• 刊名：Physics of the Dark Universe
• 出版年：2015
• 出版时间：September-December 2015
• 年：2015
• 卷：9-10
• 期：Complete
• 页码：8-23
• 全文大小：767 K

文摘

This document <span id="bfn000010"><sup>asup>span> outlines a set of simplified models for dark matter and its interactions with Standard Model particles. It is intended to summarize the main characteristics that these simplified models have when applied to dark matter searches at the LHC, and to provide a number of useful expressions for reference. The list of models includes both <span id="mmlsi13" class="mathmlsrc"><span class="formulatext stixSupport mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S2212686415000163&_mathId=si13.gif&_user=111111111&_pii=S2212686415000163&_rdoc=1&_issn=22126864&md5=f030cec81552f59037659e14ce7456af" title="Click to view the MathML source">sspan><span class="mathContainer hidden"><span class="mathCode">scroll">sspan>span>span>-channel and <span id="mmlsi16" class="mathmlsrc"><span class="formulatext stixSupport mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S2212686415000163&_mathId=si16.gif&_user=111111111&_pii=S2212686415000163&_rdoc=1&_issn=22126864&md5=9975ef3cc90860f0b0763c92a079145a" title="Click to view the MathML source">tspan><span class="mathContainer hidden"><span class="mathCode">scroll">tspan>span>span>-channel scenarios. For <span id="mmlsi13" class="mathmlsrc"><span class="formulatext stixSupport mathImg" data-mathURL="/science?_ob=MathURL&_method=retrieve&_eid=1-s2.0-S2212686415000163&_mathId=si13.gif&_user=111111111&_pii=S2212686415000163&_rdoc=1&_issn=22126864&md5=f030cec81552f59037659e14ce7456af" title="Click to view the MathML source">sspan><span class="mathContainer hidden"><span class="mathCode">scroll">sspan>span>span>-channel, spin-0 and spin-1 mediations are discussed, and also realizations where the Higgs particle provides a portal between the dark and visible sectors. The guiding principles underpinning the proposed simplified models are spelled out, and some suggestions for implementation are presented.