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Title: Vol. 38 Suplemento Búsquedas de Materia Oscura Supersimétrica en el LHC
Authors: Sanabria, Juan C.
Departamento de Física, Universidad de Los Andes, Colombia.
Issue Date: 28-Nov-2014
Publisher: Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
Abstract: La composición microscópica de la materia oscura y la observación directa o indirecta de su presencia, más allá de sus efectos gravitacionales, representa uno de los problemas más urgentes que enfrentan la Física de Partículas, la Astrofísica y la Cosmología. Desde hace varios años se han llevado a cabo búsquedas experimentales de diversa índole, sin ningún resultado concluyente. Toda la evidencia indica que los constituyentes microscópicos de la materia oscura no pueden pertenecer al espectro de partículas del Modelo Estándar. Varios modelos teóricos proponen candidatos a ser los constituyentes fundamentales de este tipo de materia; entre ellos, algunas versiones de modelos supersimétricos, en las cuales los neutralinos más ligeros son estables, masivos, neutros y sin carga de color, haciéndolos excelentes candidatos. En los experimentos del LHC se han llevado a cabo búsquedas exhaustivas de partículas supersimétricas durante las primeras corridas a energías de 7 y 8 TeV, sin ningún resultado positivo. Estas búsquedas se han concentrado en canales de producción fuertes, con gluinos y s-quarks en el estado final. Dados los resultados negativos, es imperativo llevar a cabo búsquedas detalladas en canales de producción electro-débiles, en los cuales las partículas supersimétricas del estado final deberán ser más ligeras y, por tanto, tener mayor probabilidad de ser observadas, incluyendo los neutralinos. Los canales de producción de materia supersimétrica mediados por la fusión de bosones vectoriales son, hoy por hoy, los más prometedores, desde este punto de vista. En este artículo se presenta una revisión de las búsquedas de materia oscura en las primeras corridas del LHC, haciendo énfasis en los canales de fusión de bosones vectoriales y se presentan estrategias para llevar a cabo estas búsquedas, en la próxima corrida, a una energía de 14 TeV.
The microscopic composition and the direct or indirect observation of dark matter, other than trough its gravitational effects, is currently one of the most urgent and important problems in particle physics, astrophysics and cosmology. Since several years ago, different kinds of experimental searches have been conducted without any conclusive results. All the evidence shows that the microscopic constituents of dark matter cannot belong to the particle spectrum of the Standard Model. Several other theoretical models provide candidates to be the constituents of this kind of matter, among them some versions of supersymmetric models, in which the lightest neutralinos are stable, neutral, massive and do not have color charge, making them excellent candidates. The LHC experiments have conducted thorough searches of supersymmetric particles during the first runs of the LHC at 7 and 8 TeV, without any positive result. These searches have been concentrated in strong production channels, with gluinos and s-quarks in the final state. Given the negative results, it is necessary to perform detailed searches in electro-weak channels in which the supersymmetric particles in the final state are expected to be lighter, and therefore, have higher probability to be produced, including the neutralinos. The supersymmetric production channels mediated by vector boson fusion are the most promising ones. In this article, a review of the dark matter searches performed during the first runs of the LHC are presented, making emphasis on the vector boson fusion channels, as well as the strategies for the searches to be performed in the next run, at 14 TeV.
URI: https://repositorio.accefyn.org.co/handle/001/826
DOI: https://doi.org/10.18257/raccefyn.153
Appears in Collections:BA. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas Físicas y Naturales

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