SUPERSIMETRÍA EN EL ILC

María Teresa Pérez García-EstañFenomenología Avanzada

Máster Física AvanzadaUniversidad de Valencia

2006/2007

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 221 Mayo 2007

ÍNDICE

Motivaciones International Lineal Collider (ILC) SUSY en el ILC

producción de spartículas medida de masas números cuánticos, espín, ángulo de mezcla

LHC/ILC Interplay

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 321 Mayo 2007

SUSY

Desafíos actuales Encontrar las s-partículas Medir la masa de las s-

partículas Medir los acoplamientos y

los números cuánticos de las s-partículas

Entender los mecanismos de ruptura de supersimetría

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 421 Mayo 2007

COMPLEMENTARIEDAD LHC/ILC

puntualescon estructura

• estado inicial bien definido/estado final limpio • polarización de haces• interacciones electrodébiles• no necesita trigger• bajo SM background• medidas precisas• detectores de precisión• mp ≤ sqrt(s)/2

• estado final superposición jets • no polarización haces • interacciones fuertes• sqrt(s) desconocido• alto SM background• trigger altamente selectivo• detectores duros a la radiación• detección partículas pesadas

BÚSQUEDA NUEVA FÍSICA CARACTERIZACIÓN NUEVA FÍSICA

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 521 Mayo 2007

Si se descubre SUSY en LHC…

¿Es realmente SUSY? medida de los números cuánticos

¿Cuál es es el mecanismo responsable de la supersimetría (MSSM,NMSSM,…)?

¿Cómo se rompe SUSY?¿materia oscura?

¿Qué puede hacer el ILC?

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 621 Mayo 2007

ILC

• colisionador lineal e+e-

• L ~ 500-1000 fb-1

• colisiones e-e-, eγ, γγ

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 721 Mayo 2007

Medidas de masa sleptones

sleptones cargados sneutrinos

charginos y neutralinos stops

Números cuánticos spín números cuánticos quirales ángulo de mezcla interacciones electrodébiles

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S-leptones(smuons,selectrons,staus,sneutrinos)

producción

decaimientos

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 921 Mayo 2007

s-leptones cargadosKinematic “end-points” método umbral

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s-neutrinos

altas secciones eficaces de producción pero difíciles de detectar porque en la mayoría de los casos decae a un neutrino y un neutralino

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charginos y neutralinos

producción

decaimientos

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 1221 Mayo 2007

charginos

Neutralinos (mucho background)

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 1321 Mayo 2007

s-tops

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 1421 Mayo 2007

Espectro de partículas y precisión esperadas en el ILC

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 1521 Mayo 2007

espín

sleptones

charginos y neutralinos: la situación es más complicada porque presentan asimetría forward-backward

Espín 0 ~ sin2 θ

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números cuánticos quirales

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 1721 Mayo 2007

ángulo de mezcla del stau

efectos de mezcla en el sector stau

haces polarizados y luminosidad 500 fb-1

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 1821 Mayo 2007

LHC/ILC INTERPLAY grupo de estudio LHC/ILC (2002, Georg

Weiglen) tareas

comparación física alcanzada interpretación/análisis simultáneos de datos ¿superposición temporal?

tópicos Higgs SUSY dimensiones extra ruptura fuerte de simetría EW

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 1921 Mayo 2007

SUSY LHC/ILC INTERPLAY

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 2021 Mayo 2007

CONCLUSIONES

ILC tiene muchas posibilidades de revelar la estructura subyacente a la física de SUSY gran potencial de descubrimientos medidas precisas distingue entre modelos test ruptura SUSY extrapolación a altas energías

LHC/LC Interplay necesario Telescopio hacia la escala de Plank

Teresa Pérez García-Estañ (IFIC) 2121 Mayo 2007

REFERENCIAS

Physics Interplay of the LHC and ILC, G. Weiglen et al [hep-ph/0410364]

Supersymmetry at LHC and ILC, K. Desch [hep-ph/0501096]

Physics Opportunities with a TeV Linear Collider, S. Dawson & M. Oreglia [hep-ph/0403015]

Supersymmetry Physics at Linear Colliders, H-U. Martyn [hep-ph/0302024]