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非对称暗物质束缚态

高能物理 - 唯象学 2017-06-30 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 实验

摘要

我们提出了一种有趣的非对称标量暗物质(ADM)框架,其具有通过希格斯门户产生不稳定ADM束缚态(ADMonium)的新奇对撞机现象学。ADMonium是ADM基本特征的自然结果:该(复标量)ADM在一个暗局域U(1)dU(1)_d对称性下带电,该对称性在低能标破缺并提供一个轻规范玻色子XX。暗规范耦合很强,因此ADM能有效湮灭为XX对。于是,ADM可由于其通过XX媒介的大自相互作用而形成束缚态。为探索ADMonium的对撞机特征,我们提出ADM具有双希格斯二重态门户。ADMonium可与较重的希格斯玻色子有可观的混合,从而允许伴随bbˉb\bar b的ADMonium产生的大截面。LHC上的最终特征取决于XX的衰变。本文考虑一个特别令人感兴趣的情形:pp\rabbˉ+ADMoniumpp\ra b\bar b+ {\rm ADMonium},随后ADMonium\ra2X\ra2e+e{\rm ADMonium}\ra 2X\ra 2e^+e^-,其中电子被鉴别为(未)转换光子。它可能为LHC上的重双光子共振搜索提供一个有竞争力的解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.08816,
  title  = {Asymmetric Dark Matter Bound State},
  author = {Xiao-Jun Bi and Zhaofeng Kang and P. Ko and Jinmian Li and Tianjun Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.08816},
  year   = {2017}
}

备注

PRD version; major revision in terms of the referee's reports; building a new model to avoid the strong DM direct detection constraint; new references added