17 MeV 伪标量场与 LSND、MiniBooNE 和 ATOMKI 异常

在大型强子对撞机（LHC）没有新物理信号的情况下，来自低能实验的异常结果正受到 increased 的关注。我们聚焦于来自 LSND、MiniBooNE（MB）和 ATOMKI 实验的三个此类结果。17 MeV 的伪标量介子 ($a'$) 可以解释 ATOMKI 中两个（$^8$Be 和 $^4$He）在对偶创建转换中看到的额外事件。我们将该介子纳入一个具有第二个希格斯双重项和三个单列（seesaw）中立子 ($N_i, i=1,2,3$) 的标准模型（SM）的规范不变扩展中。$N_{1,2}$ 参与 MB 和 LSND 中的相互作用，通过 $a'$ 作为介子可产生 $e^+ e^-$ 对。$N_i$ 也导致与全球振荡数据一致的 SM 中立子质量差。我们首先表明，该模型为 MB 和 LSND 的 excess 提供了自然的联合解决方案，数据拟合优异。接着，利用解释 $^8$Be 和 $^4$He 在 ATOMKI 中对偶创建核转换数据的耦合值，我们表明这些值仍然适用于 MB 和 LSND 数据。然而，一旦纳入 ATOMKI，我们发现来自衰变 $K^+ \rightarrow \pi^+ a' \, (a'\rightarrow e^+e^-)$ 和 $\pi^+ \rightarrow$ $e^+ ~\nu_e ~e^+ e^-$ 的强约束出现。虽然我们的解决方案符合前者衰变的限制，但仍与后者的 $90\%$ 置信区间限制存在紧张。我们还讨论了来自加子器和非加子器实验、以及电弱精密数据的其他约束。我们计算了该模型对电子和 muon $g-2$ 的两环贡献。我们讨论了该模型在未来实验中的测试。