一个简明的暗物质与CP破坏模型
高能物理 - 唯象学
2022-04-29 v2 高能物理 - 实验
摘要
我们提出一个简明的暗物质与CP破坏模型,并考虑在大型强子对撞机(LHC)上产生 125 GeV 希格斯玻色子的三重和四重产生过程。在该模型中,暗物质是一种矢量型暗费米子 (\bar{\chi}, \chi),仅通过作为电弱单态的复信使标量 S 与标准模型相互作用。新的CP破坏源位于涉及二重态 H 和单态 S 的最一般标量势中,以及 S 与 (\bar{\chi}, \chi) 之间的暗汤川耦合中。我们研究了来自希格斯测量、LHC上新标量的搜寻、精密电弱测量、电偶极矩(EDM)测量、暗物质遗迹密度以及暗物质直接探测和间接探测的当前实验约束。CP破坏的一个确凿特征可能来自希格斯到希格斯的衰变 h_3→h_2h_1,其中 h_3/h_2/h_1 分别为最重标量、第二重标量和类标准模型的 125 GeV 希格斯。考虑到其他希格斯到希格斯的衰变,如 h_3→2h_2 和 h_3/h_2→2h_1,则产生新颖的 3h_1 和 4h_1 末态,这些尚未被实验搜寻。我们给出四个基准点,并表明在 14 TeV LHC 上 3h_1 和 4h_1 末态的事件率可分别高达 O(10) fb 和 O(1) fb。本工作开辟了在高能对撞机上搜寻三重和四重希格斯玻色子的新前沿。
引用
@article{arxiv.2202.02954,
title = {A Simple Model of Dark Matter and CP Violation},
author = {Ting-Kuo Chen and Cheng-Wei Chiang and Ian Low},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02954},
year = {2022}
}
备注
31 pages, 11 figures, 3 tables. [version 2] Updated to PRD version