论文部分内容阅读
本文研究了强子对撞机Tevatron和LHC上中性top-pion介子П0t的产生机制,信号主要来源于:П0t与第三代夸克的关联产生(ttП0t,bbП0t,-tcП0t);П0t与规范玻色子的关联产生(П0tV,V=g,W+,Z,γ)。研究结果表明:
(1)П0tg是主要产生道,其产生截面在Tevatron上为几个pb,在LHC上提高到几百个pb。每年通过该反应道在LHC(Tevatron)上产生的П0t事例数可达107(104)个,通过味改变的П0t→-tc衰变模式,很有可能探测到П0t。
(2)-ttП0t和-ttП0t是另外的重要产生道。在Tevatron上,这两过程的产生截面都很小,实验无法观测。而在LHC上,对轻的中性top-pion,pp→ttП0t和pp→tcП0t的产生截面可达到几百个fb,甚至几个pb。这意味着通过这两个过程每年在LHC上产生的П0t事例数将可达104个。数量可观的事例数及相对干净的背景,使我们能够在LHC上探测到中性top-pion介子,而且通过实验的精确测量也会进一步研究ttП0t和-tcП0t的耦合提供有用信息。尤其是过程pp→-tcП0t,由于SM和MSSM中不存在树图水平的类似的味改变过程,因此,该过程不仅是探测重П0t的理想途径,而且为区分TC2模型与SM或MSSM提供了契机。
(3)П0t与其余三种规范玻色子(W+,Z,γ)的关联产生过程的产生截面很小,实验无法通过这些产生道探测П0t,但却为区分П0t与SM或MSSM中Higgs粒子提供了一种途径。总之,研究结果可为实验寻找top-pions介子提供有价值的理论指导。