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无反常且直接探测约束无害的暗物质

高能物理 - 唯象学 2019-06-19 v3

摘要

通过ZZ'-玻色子(‘ZZ'-门户’)与SM场相互作用的暗物质(DM)仍是最具吸引力的WIMP情景之一,无论从理论还是唯象角度看皆然。为避免来自直接探测与双轻子产生的强约束,高度便利的是ZZ'分别对DM具有轴耦合、对SM粒子具有厌轻耦合。本文首先探讨无反常厌轻ZZ'的条件,其(若味盲)必须与SM sector 中规范化的重子数所致者一致。随后除厌轻外对DM为轴耦合的可能性极少;即若暗 sector 内容最小则有四种(十分相似)情形。所得情景极具预言性,且从当前DM探测、电弱观测量与LHC数据(双轻子、双喷注与单喷注产生)约束看完全可行。我们分析所有这些约束,得到参数空间中允许区域,除共振区外通常偏好mZ500m_{Z'}\lesssim 500 GeV。测试这些可行区域的最佳机会来自未来LHC测量。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.07921,
  title  = {Anomaly-free Dark Matter with Harmless Direct Detection Constraints},
  author = {S. Caron and J. A. Casas and J. Quilis and R. Ruiz de Austri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.07921},
  year   = {2019}
}

备注

24 pages, 7 figures. Appendix and references added and minor changes made in the text