We review the main neutrino emission mechanisms in neutron star crusts andcores. Among them are the well-known reactions such as the electron-positronannihilation, plasmon decay, neutrino bremsstrahlung of electrons collidingwith atomic nuclei in the crust, as well as the Urca processes and neutrinobremsstrahlung in nucleon-nucleon collisions in the core. We emphasize recenttheoretical achievements, for instance, band structure effects in neutrinoemission due to scattering of electrons in Coulomb crystals of atomic nuclei.We consider the standard composition of matter (neutrons, protons, electrons,muons, hyperons) in the core, and also the case of exotic constituents such asthe pion or kaon condensates and quark matter. We discuss the reduction of theneutrino emissivities by nucleon superfluidity, as well as the specificneutrino emission produced by Cooper pairing of the superfluid particles. Wealso analyze the effects of strong magnetic fields on some reactions, such asthe direct Urca process and the neutrino synchrotron emission of electrons. Theresults are presented in the form convenient for practical use. We illustratethe effects of various neutrino reactions on the cooling of neutron stars. Inparticular, the neutrino emission in the crust is critical in setting theinitial thermal relaxation between the core and the crust. Finally, we discussthe prospects of exploring the properties of supernuclear matter by confrontingcooling simulations with observations of the thermal radiation from isolatedneutron stars.

The Twin Higgs model provides a natural theory for the electroweak symmetrybreaking without the need of new particles carrying the standard model gaugecharges below a few TeV. In the low energy theory, the only probe comes fromthe mixing of the Higgs fields in the standard model and twin sectors. However,an ultraviolet completion is required below ~ 10 TeV to remove residuallogarithmic divergences. In non-supersymmetric completions, new exotic fermionscharged under both the standard model and twin gauge symmetries have to bepresent to accompany the top quark, thus providing a high energy probe of themodel. Some of them carry standard model color, and may therefore be copiouslyproduced at current or future hadron colliders. Once produced, these exoticquarks can decay into a top together with twin sector particles. If the twinsector particles escape the detection, we have the irreducible stop-likesignals. On the other hand, some twin sector particles may decay back into thestandard model particles with long lifetimes, giving spectacular displacedvertex signals in combination with the prompt top quarks. This happens in theFraternal Twin Higgs scenario with typical parameters, and sometimes is evennecessary for cosmological reasons. We study the potential displaced vertexsignals from the decays of the twin bottomonia, twin glueballs, and twinleptons in the Fraternal Twin Higgs scenario. Depending on the details of thetwin sector, the exotic quarks may be probed up to ~ 2.5 TeV at the LHC andbeyond 10 TeV at a future 100 TeV collider, providing a strong test of thisclass of ultraviolet completions.

We discuss a hidden symmetry of a two-dimensional sigma model on a squashedS^3. The SU(2) current can be improved so that it can be regarded as a flatconnection. Then we can obtain an infinite number of conserved non-localcharges and show the Yangian algebra by directly checking the Serre relation.This symmetry is also deduced from the coset structure of the squashed sphere.The same argument is applicable to the warped AdS_3 spaces via double Wickrotations.

We perform a global analysis of the space of consistent 6D quantum gravitytheories with N = 1 supersymmetry, including models with multiple tensormultiplets. We prove that for theories with fewer than T = 9 tensor multiplets,a finite number of distinct gauge groups and matter content are possible. Wefind infinite families of field combinations satisfying anomaly cancellationand admitting physical gauge kinetic terms for T > 8. We find an integrallattice associated with each apparently-consistent supergravity theory; thislattice is determined by the form of the anomaly polynomial. For models whichcan be realized in F-theory, this anomaly lattice is related to theintersection form on the base of the F-theory elliptic fibration. The conditionthat a supergravity model have an F-theory realization imposes constraintswhich can be expressed in terms of this lattice. The analysis of models whichsatisfy known low-energy consistency conditions and yet violate F-theoryconstraints suggests possible novel constraints on low-energy supergravitytheories.

NOvA experiment has reoptimized its event selection criteria in light of therecently measured moderately large value of theta(13). We study the improvementin the sensitivity to the neutrino mass hierarchy and to leptonic CP violationdue to these new features. For favourable values of deltacp, NOvA sensitivityto mass hierarchy and leptonic CP violation is increased by 20%. Addition of 5years of neutrino data from T2K to NOvA more than doubles the range of deltacpfor which the leptonic CP violation can be discovered, compared to stand aloneNOvA. But for unfavourable values of deltacp, the combination of NOvA and T2Kare not enough to provide even a 90% C.L. hint of hierarchy discovery.Therefore, we further explore the improvement in the hierarchy and CP violationsensitivities due to the addition of a 10 kt liquid argon detector placed closeto NOvA site. The capabilities of such a detector are equivalent to those ofNOvA in all respects. We find that combined data from 10 kt liquid argondetector (3 years of nu + 3 years of nubar run), NOvA (6 years of nu + 6 yearsof nubar run) and T2K (5 years of nu run) can give a close to 2 sigma hint ofhierarchy discovery for all values of deltacp. With this combined data, we canachieve CP violation discovery at 95% C.L. for roughly 60% values of deltacp.

The production of \chib1P mesons in $pp$ collisions at a centre-of-massenergy of $7\tev$ is studied using $32\invpb$ of data collected with the \lhcbdetector. The $\chib1P$ mesons are reconstructed in the decay mode $\chib1P \to\Y1S\g \to \mumu\g$. The fraction of \Y1S originating from \chib1P decays inthe \Y1S transverse momentum range $6 < \pt^{\Y1S} < 15\gevc$ and rapidityrange $2.0 < y^{\Y1S} < 4.5$ is measured to be $(20.7\pm 5.7\pm2.1^{+2.7}_{-5.4})%$, where the first uncertainty is statistical, the second issystematic and the last gives the range of the result due to the unknown \Y1Sand \chib1P polarizations.

Measurements of the production of jets of particles in association with a Zboson in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV are presented, using datacorresponding to an integrated luminosity of 4.6/fb collected by the ATLASexperiment at the Large Hadron Collider. Inclusive and differential jet crosssections in Z events, with Z decaying into electron or muon pairs, are measuredfor jets with transverse momentum pT > 30 GeV and rapidity |y| < 4.4. Theresults are compared to next-to-leading-order perturbative QCD calculations,and to predictions from different Monte Carlo generators based on leading-orderand next-to-leading-order matrix elements supplemented by parton showers.

We study n-point correlation functions for chiral primary operators in threedimensional supersymmetric Chern-Simons matter theories. Our analysis iscarried on in N=2 superspace and covers N=2,3 supersymmetric CFT's, the N=6ABJM and the N=8 BLG models. In the limit where the positions of adjacentoperators become light-like, we find that the one-loop n-point correlatordivided by its tree level expression coincides with a light-like n-polygonWilson loop. Remarkably, the result can be simply expressed as a linearcombination of five dimensional two-mass easy boxes. We manage to evaluate theintegrals analytically and find a vanishing result, in agreement with previousfindings for Wilson loops.

We determine the allowed parameter space of the CP-conservingtwo-Higgs-doublet model (2HDM) of type II with a softly broken Z_2 symmetry.Our analysis includes theoretical constraints from vacuum stability andperturbativity as well as experimental constraints from signal strengths of the126 GeV Higgs boson, the non-observation of additional Higgs resonances andelectroweak precision and flavour observables. If the 126 GeV resonance isinterpreted as the light CP-even Higgs boson of the 2HDM our analysis showsthat scenarios where the couplings of this boson deviate substantially fromthose of the SM Higgs boson are disfavoured at one standard deviation andcompletely excluded for small values of tan(beta). We also discuss bounds onthe masses of the heavy 2HDM Higgs bosons and their implications for thepossible decay modes of these particles. We find that the region in which bothnon-standard neutral Higgs bosons are simultaneously lighter than 300 GeV isexcluded at two standard deviations.

We investigate the thermal photon production from constant magnetic field ina strongly coupled and anisotropic plasma via the gauge/gravity duality. Thedual geometry with pressure anisotropy is generated from the axion-dilatongravity action introduced by Mateos and Trancancelli and the magnetic field iscoupled to fundamental matters(quarks) through the D3/D7 embeddings. We findthat the photon spectra with different quark mass are enhanced at largefrequency when the photons are emitted parallel to the anisotropic directionwith larger pressure or perpendicular to the magnetic field. However, in theopposite conditions for the emitted directions, the spectra approximatelysaturate isotropic results in the absence of magnetic field. On the other hand,a resonance emerges at moderate frequency for the photon spectrum with heavyquarks when the photons move perpendicular to the magnetic field. The resonanceis more robust when the photons are polarized along the magnetic field. On thecontrary, in the presence of pressure anisotropy, the resonance will besuppressed. There exist competing effects of magnetic field and pressureanisotropy on meson melting in the strongly coupled super Yang-Mills plasma,while we argue that the suppression led by anisotropy may not be applied to thequark gluon plasma.