中文

由标量门户物质构造动能混合

高能物理 - 唯象学 2020-11-20 v2

摘要

暗物质(DM)的本质及其如何与标准模型(SM)粒子相互作用是一个不断加深的谜团。可能存在尚未发现的新“暗 sector”力是解开这一基本问题的关键。本文构建了一个模型,其中暗光子通过动能混合介导与 SM 的相互作用。与传统模型不同——传统模型中耦合于暗电荷 QDQ_D 的暗光子与超荷玻色子混合——我们的模型在电弱对称性破缺后有效地将暗光子直接与光子混合,但在对称性破缺前保持不混合。动能混合由满足 QDQem=0\sum Q_D Q_{em} = 0 的场在一圈下产生,该条件保证了一圈结果的有限性。文献中传统上通过重费米子实现这一点,而重费米子可能超出当前加速器所能触及的范围。相比之下,本模型中该过程由标量“门户物质”场介导,这些场带电于标准模型的 SU(2)L×U(1)YSU(2)_L \times U(1)_Y 以及暗规范群 U(1)DU(1)_D,并获得 GeV 量级真空期望值(vev),从而赋予暗 Higgs 与暗光子质量。额外的标量场相对较轻,处于或低于弱尺度,却可能因与 SM 费米子的耦合仅通过其与 SM Higgs 百分之量级混合而未被当前实验探测到。在对撞机上,这些模型的特征是相对较低的缺失横动量(MET),因为 BSM 态衰变为 MET 与 SM 玻色子,且 MET 由关联产生对象的衰变所平衡。尽管如此,HL-LHC 更高的统计量或许能够探测整个模型空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.03529,
  title  = {Building Kinetic Mixing From Scalar Portal Matter},
  author = {Thomas D. Rueter and Thomas G. Rizzo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03529},
  year   = {2020}
}

备注

32 pages, 16 figures