Phenomenology of light neutralinos in view of recent results at the CERN Large Hadron Collider

被引:45
作者
Bottino, A. [1 ]
Fornengo, N. [1 ]
Scopel, S. [2 ]
机构
[1] Univ Turin, Dipartimento Fis Teor, Ist Nazl Fis Nucl, Sez Torino, I-10125 Turin, Italy
[2] Sogang Univ, Dept Phys, Seoul 121742, South Korea
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2012年 / 85卷 / 09期
基金
新加坡国家研究基金会;
关键词
DARK-MATTER SEARCH; HIGGS BOSONS; SCATTERING; MU(+)MU(-); MSSM;
D O I
10.1103/PhysRevD.85.095013
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We review the status of the phenomenology of light neutralinos in an effective minimal supersymmetric extension of the standard model at the electroweak scale, in light of new results obtained at the CERN Large Hadron Collider. First, we consider the impact of the new data obtained by the CMS Collaboration on the search for the Higgs-boson decay into a tau pair, and by the CMS and LHCb Collaborations on the branching ratio for the decay B-s -> mu(+) + mu(-). Then, we examine the possible implications of the excess of events found by the ATLAS and CMS Collaborations in a search for a standard-model (SM)-like Higgs boson around a mass of 126 GeV, with a most likely mass region (95% C.L.) restricted to 115.5-131 GeV (global statistical significance about 2.3 sigma). From the first set of data, we update the lower bound of the neutralino mass to be about 18 GeV. From the second set of measurements, we derive that the excess around m(H)(SM) = 126 GeV, which however needs a confirmation by further runs at the LHC, would imply a neutralino in the mass range 18 GeV less than or similar to m(X) less than or similar to 38 GeV, with neutralino-nucleon elastic cross sections fitting well the results of the dark matter direct search experiments DAMA/LIBRA and CRESST.
引用
收藏
页数:9
相关论文
共 66 条
[1]   Search for the rare decays Bs0 → μ+μ- and B0 → μ+μ- [J].
Aaij, R. ;
Abellan Beteta, C. ;
Adeva, B. ;
Adinolfi, M. ;
Adrover, C. ;
Affolder, A. ;
Ajaltouni, Z. ;
Albrect, J. ;
Alessio, F. ;
Alexander, M. ;
Alkhazov, G. ;
Alvarez Cartelle, P. ;
Alves, A. A., Jr. ;
Amato, S. ;
Amhis, Y. ;
Anderson, J. ;
Appleby, R. B. ;
Gutierrez, O. Aquines ;
Archilli, F. ;
Arrabito, L. ;
Artamonov, A. ;
Artuso, M. ;
Aslanides, E. ;
Auriemma, G. ;
Bachmann, S. ;
Back, J. J. ;
Bailey, D. S. ;
Balagura, V. ;
Baldini, W. ;
Barlow, R. J. ;
Barschel, C. ;
Barsuk, S. ;
Barter, W. ;
Bates, A. ;
Bauer, C. ;
Bauer, Th ;
Bay, A. ;
Bediaga, I. ;
Belogurov, S. ;
Belous, K. ;
Belyaev, I. ;
Ben-Haim, E. ;
Benayoun, M. ;
Bencivenni, G. ;
Benson, S. ;
Benton, J. ;
Bernet, R. ;
Bettler, M-O ;
van Beuzekom, M. ;
Bien, A. .
PHYSICS LETTERS B, 2012, 708 (1-2) :55-67
[2]   Search for an Annual Modulation in a p-Type Point Contact Germanium Dark Matter Detector [J].
Aalseth, C. E. ;
Barbeau, P. S. ;
Colaresi, J. ;
Collar, J. I. ;
Leon, J. Diaz ;
Fast, J. E. ;
Fields, N. ;
Hossbach, T. W. ;
Keillor, M. E. ;
Kephart, J. D. ;
Knecht, A. ;
Marino, M. G. ;
Miley, H. S. ;
Miller, M. L. ;
Orrell, J. L. ;
Radford, D. C. ;
Wilkerson, J. F. ;
Yocum, K. M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (14)
[3]   Results from a Search for Light-Mass Dark Matter with a p-Type Point Contact Germanium Detector [J].
Aalseth, C. E. ;
Barbeau, P. S. ;
Bowden, N. S. ;
Cabrera-Palmer, B. ;
Colaresi, J. ;
Collar, J. I. ;
Dazeley, S. ;
de Lurgio, P. ;
Fast, J. E. ;
Fields, N. ;
Greenberg, C. H. ;
Hossbach, T. W. ;
Keillor, M. E. ;
Kephart, J. D. ;
Marino, M. G. ;
Miley, H. S. ;
Miller, M. L. ;
Orrell, J. L. ;
Radford, D. C. ;
Reyna, D. ;
Tench, O. ;
Van Wechel, T. D. ;
Wilkerson, J. F. ;
Yocum, K. M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (13)
[4]   Search for Bs0 → μ+ μ- and B0 → μ+ μ- Decays with CDF II (vol 107, 191801, 2011) [J].
Aaltonen, T. ;
Alvarez Gonzalez, B. ;
Amerio, S. ;
Amidei, D. ;
Anastassov, A. ;
Annovi, A. ;
Antos, J. ;
Apollinari, G. ;
Appel, J. A. ;
Apresyan, A. ;
Arisawa, T. ;
Artikov, A. ;
Asaadi, J. ;
Ashmanskas, W. ;
Auerbach, B. ;
Aurisano, A. ;
Azfar, F. ;
Badgett, W. ;
Barbaro-Galtieri, A. ;
Barnes, V. E. ;
Barnett, B. A. ;
Barria, P. ;
Bartos, P. ;
Bauce, M. ;
Bauer, G. ;
Bedeschi, F. ;
Beecher, D. ;
Behari, S. ;
Bellettini, G. ;
Bellinger, J. ;
Benjamin, D. ;
Beretvas, A. ;
Bhatti, A. ;
Binkley, M. ;
Bisello, D. ;
Bizjak, I. ;
Bland, K. R. ;
Blumenfeld, B. ;
Bocci, A. ;
Bodek, A. ;
Bortoletto, D. ;
Boudreau, J. ;
Boveia, A. ;
Brigliadori, L. ;
Brisuda, A. ;
Bromberg, C. ;
Brucken, E. ;
Bucciantonio, M. ;
Budagov, J. ;
Budd, H. S. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (23)
[5]   Search for Bs0 → μ+μ- and B0 → μ+μ- Decays with CDF II [J].
Aaltonen, T. ;
Gonzalez, B. Alvarez ;
Amerio, S. ;
Amidei, D. ;
Anastassov, A. ;
Annovi, A. ;
Antos, J. ;
Apollinari, G. ;
Appel, J. A. ;
Apresyan, A. ;
Arisawa, T. ;
Artikov, A. ;
Asaadi, J. ;
Ashmanskas, W. ;
Auerbach, B. ;
Aurisano, A. ;
Azfar, F. ;
Badgett, W. ;
Barbaro-Galtieri, A. ;
Barnes, V. E. ;
Barnett, B. A. ;
Barria, P. ;
Bartos, P. ;
Bauce, M. ;
Bauer, G. ;
Bedeschi, F. ;
Beecher, D. ;
Behari, S. ;
Bellettini, G. ;
Bellinger, J. ;
Benjamin, D. ;
Beretvas, A. ;
Bhatti, A. ;
Binkley, M. ;
Bisello, D. ;
Bizjak, I. ;
Bland, K. R. ;
Blumenfeld, B. ;
Bocci, A. ;
Bodek, A. ;
Bortoletto, D. ;
Boudreau, J. ;
Boveia, A. ;
Brigliadori, L. ;
Brisuda, A. ;
Bromberg, C. ;
Brucken, E. ;
Bucciantonio, M. ;
Budagov, J. ;
Budd, H. S. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (19)
[6]   Search for charged Higgs bosons in top quark decays [J].
Abazov, V. M. ;
Abbott, B. ;
Abolins, M. ;
Acharya, B. S. ;
Adams, M. ;
Adams, T. ;
Aguilo, E. ;
Ahsan, M. ;
Alexeev, G. D. ;
Alkhazov, G. ;
Alton, A. ;
Alverson, G. ;
Alves, G. A. ;
Ancu, L. S. ;
Anzelc, M. S. ;
Aoki, M. ;
Arnoud, Y. ;
Arov, M. ;
Arthaud, M. ;
Askew, A. ;
Asman, B. ;
Atramentov, O. ;
Avila, C. ;
BackusMayes, J. ;
Badaud, F. ;
Bagby, L. ;
Baldin, B. ;
Bandurin, D. V. ;
Banerjee, S. ;
Barberis, E. ;
Barfuss, A. -F. ;
Bargassa, P. ;
Baringer, P. ;
Barreto, J. ;
Bartlett, J. F. ;
Bassler, U. ;
Bauer, D. ;
Beale, S. ;
Bean, A. ;
Begalli, M. ;
Begel, M. ;
Belanger-Champagne, C. ;
Bellantoni, L. ;
Bellavance, A. ;
Benitez, J. A. ;
Beri, S. B. ;
Bernardi, G. ;
Bernhard, R. ;
Bertram, I. ;
Besancon, M. .
PHYSICS LETTERS B, 2009, 682 (03) :278-286
[7]  
Abdallah J., 2001, DELPHI2001085CONF513
[8]   Results from a Low-Energy Analysis of the CDMS II Germanium Data [J].
Ahmed, Z. ;
Akerib, D. S. ;
Arrenberg, S. ;
Bailey, C. N. ;
Balakishiyeva, D. ;
Baudis, L. ;
Bauer, D. A. ;
Brink, P. L. ;
Bruch, T. ;
Bunker, R. ;
Cabrera, B. ;
Caldwell, D. O. ;
Cooley, J. ;
do Couto e Silva, E. ;
Cushman, P. ;
Daal, M. ;
DeJongh, F. ;
Di Stefano, P. ;
Dragowsky, M. R. ;
Duong, L. ;
Fallows, S. ;
Figueroa-Feliciano, E. ;
Filippini, J. ;
Fox, J. ;
Fritts, M. ;
Golwala, S. R. ;
Hall, J. ;
Hennings-Yeomans, R. ;
Hertel, S. A. ;
Holmgren, D. ;
Hsu, L. ;
Huber, M. E. ;
Kamaev, O. ;
Kiveni, M. ;
Kos, M. ;
Leman, S. W. ;
Liu, S. ;
Mahapatra, R. ;
Mandic, V. ;
McCarthy, K. A. ;
Mirabolfathi, N. ;
Moore, D. ;
Nelson, H. ;
Ogburn, R. W. ;
Phipps, A. ;
Pyle, M. ;
Qiu, X. ;
Ramberg, E. ;
Rau, W. ;
Reisetter, A. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (13)
[9]   Dark Matter Search Results from the CDMS II Experiment [J].
Ahmed, Z. ;
Akerib, D. S. ;
Arrenberg, S. ;
Bailey, C. N. ;
Balakishiyeva, D. ;
Baudis, L. ;
Bauer, D. A. ;
Brink, P. L. ;
Bruch, T. ;
Bunker, R. ;
Cabrera, B. ;
Caldwell, D. O. ;
Cooley, J. ;
Cushman, P. ;
Daal, M. ;
DeJongh, F. ;
Dragowsky, M. R. ;
Duong, L. ;
Fallows, S. ;
Figueroa-Feliciano, E. ;
Filippini, J. ;
Fritts, M. ;
Golwala, S. R. ;
Grant, D. R. ;
Hall, J. ;
Hennings-Yeomans, R. ;
Hertel, S. A. ;
Holmgren, D. ;
Hsu, L. ;
Huber, M. E. ;
Kamaev, O. ;
Kiveni, M. ;
Kos, M. ;
Leman, S. W. ;
Mahapatra, R. ;
Mandic, V. ;
McCarthy, K. A. ;
Mirabolfathi, N. ;
Moore, D. ;
Nelson, H. ;
Ogburn, R. W. ;
Phipps, A. ;
Pyle, M. ;
Qiu, X. ;
Ramberg, E. ;
Rau, W. ;
Reisetter, A. ;
Saab, T. ;
Sadoulet, B. ;
Sander, J. .
SCIENCE, 2010, 327 (5973) :1619-1621
[10]   Low-threshold analysis of CDMS shallow-site data [J].
Akerib, D. S. ;
Attisha, M. J. ;
Baudis, L. ;
Bauer, D. A. ;
Bolozdynya, A. I. ;
Brink, P. L. ;
Bunker, R. ;
Cabrera, B. ;
Caldwell, D. O. ;
Chang, C. L. ;
Clarke, R. M. ;
Cooley, J. ;
Crisler, M. B. ;
Cushman, P. ;
DeJongh, F. ;
Dixon, R. ;
Driscoll, D. D. ;
Filippini, J. ;
Funkhouser, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Golwala, S. R. ;
Holmgren, D. ;
Hsu, L. ;
Huber, M. E. ;
Kamat, S. ;
Mahapatra, R. ;
Mandic, V. ;
Meunier, P. ;
Mirabolfathi, N. ;
Moore, D. ;
Nam, S. W. ;
Nelson, H. ;
Ogburn, R. W. ;
Qiu, X. ;
Rau, W. ;
Reisetter, A. ;
Saab, T. ;
Sadoulet, B. ;
Sander, J. ;
Savage, C. ;
Schnee, R. W. ;
Seitz, D. N. ;
Shutt, T. A. ;
Wang, G. ;
Yellin, S. ;
Yoo, J. ;
Young, B. A. .
PHYSICAL REVIEW D, 2010, 82 (12)