Uncovering tau leptons-enriched semi-visible jets at the LHC
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This Letter proposes a new signature for confining dark sectors at the Large Hadron Collider. Under the assumption of a QCD-like hidden sector, hadronic jets containing stable dark bound states could manifest in proton-proton collisions. We present a simplified model with a $$Z'$$ Z ′ boson yielding the production of jets made up of dark bound states and subsequently leading to the decays of those that are unstable to $$\tau $$ τ leptons and Standard Model quarks. The resulting signature is characterised by non-isolated $$\tau $$ τ lepton pairs inside semi-visible jets. We estimate the constraints on our model from existing CMS and ATLAS analyses. We propose a set of variables that leverage the leptonic content of the jet and exploit them in a supervised jet tagger to enhance the signal-to-background separation. Furthermore, we discuss the performance and limitations of current triggers for accessing sub-TeV $$Z'$$ Z ′ masses, as well as possible strategies that can be adopted by experiments to access such low mass regions. We estimate that with the currently available triggers, a high mass search can claim a $$5 \sigma $$ 5 σ discovery (exclusion) of the $$Z'$$ Z ′ boson with a mass up to 4.5 TeV (5.5 TeV) with the full Run 2 data of the LHC when the fraction of unstable dark hadrons decaying to $$\tau $$ τ lepton pairs is around $$50\%$$ 50 % , and with a coupling of the $$Z'$$ Z ′ to right-handed up-type quarks of 0.25. Furthermore, we show that, with new trigger strategies for Run 3, it may be possible to access $$Z'$$ Z ′ masses down to 700 GeV, for which the event topology is still composed of two resolved semi-visible jets.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».