来自相交膜与退耦手征费米子的轴子及其在大型强子对撞机上的效应

我们研究了一类具有典型轴子类相互作用的有效作用量，以及它们在大型强子对撞机上可能产生的效应。这些模型的一个重要特征是存在一个赝标量，它是Peccei-Quinn轴子的推广。该粒子可以非常轻且耦合非常弱，其质量与通过Wess-Zumino相互作用描述的与规范场的耦合无关。我们讨论了这些模型的两种独立实现：一种源自相交膜理论，另一种通过从无反常母理论中每代退耦一个手征费米子（一个右手中微子）得到。通过一个简单例子说明了第二种实现的关键特征。相交膜的电荷分配可以很容易地通过手征退耦方法重现，后者在其反常方程的解层面保持更一般性。基于寿命的考虑，我们表明在膜模型中，轴子只有在质量超轻（约10^{-4} eV）时才能成为暗物质，而在费米子退耦情况下，由于重希格斯粒子与轻费米子谱之间不存在费米子耦合，其质量可达GeV量级。对于来自膜模型的GeV轴子，我们详细讨论了其在LHC上的产生率。