欧洲核子研究中心(CERN)的CMS实验利用2022年至2025年间收集的质子-质子碰撞数据，在大型强子对撞机(LHC)13.6 TeV的最高能量下，开展了迄今为止最灵敏的新重粒子搜寻实验。该分析搜寻衰变为电子对或μ子对(统称为轻子)的新粒子，未发现此类新粒子的证据，但对标准模型的几种可能扩展设定了迄今为止最严格的限制，排除了质量低于5.55 TeV的假想粒子。
此次分析使用的数据量是LHC上一次运行期间完整数据集的两倍，碰撞能量也从此前的13 TeV提升至13.6 TeV。CMS探测器寻找了多种新粒子，包括比Z玻色子更重的Z′玻色子，以及与额外空间维度相关的假想引力子。
上图：双轻子质量的测量分布(黑点)与已知标准模型过程的预期分布(彩色直方图)的比较。一种新的重粒子会在分布的高质量尾部表现为局部过量或“凸起”。
搜寻过程中观测到的质量最大事件包含两个电子，总质量达5.2 TeV，为CMS记录到的能量最高的双轻子事件。统计研究表明，该观测结果与已知标准模型过程产生的预期背景相符。在一个基准模型中，该实验排除了质量低于5.55 TeV的新Z′玻色子。
上图：假想重粒子的推导排除限值。质量不超过实线与虚线和点划线交点处的粒子均被排除在外。
CMS目前正以前所未有的灵敏度探测质量大于5 TeV的粒子。未来十年，高亮度大型强子对撞机将提供更大规模的数据集，使物理学家能够进一步缩小新物理现象可能隐藏的范围。
