逼近单电荷标量粒子
高能物理 - 唯象学
2025-09-03 v2 高能物理 - 实验
摘要
我们研究了当前实验约束以及假设的自旋为零且带单位电荷的粒子——单电荷标量（SCS）——的未来搜索前景。除了为对撞机搜索提供有用的基准外，SCS 粒子也是相对最小暗区中的合理组分之一。我们重点关注 SCS 在对撞机上迅速衰变为一个轻子加一个中微子或一个质量可忽略的暗区不可见粒子的场景。一个迅速衰变的 SCS 可以在保持轻子味破坏约束的同时，对多个轻子味产生可观的衰变分支比。这使得 SCS 质量的允许范围扩展到远超右手型选择子、μ子型选择子和τ子型选择子的范围。对于特定的基准 SCS 分支比，我们发现 SCS 质量在约 185 GeV 以上以及一个较低质量窗口约 80-125 GeV 仍在 95% 置信水平下被允许。我们进行了蒙特卡洛模拟，以探索基于提升决策树的分析方法在 (HL-)LHC 未来搜索中探测存活 SCS 参数空间的潜力，发现其在较低质量窗口和较高 SCS 质量下相对于基于截断的分析均有显著的灵敏度提升。
引用
@article{arxiv.2506.05258,
title = {Closing in on singly charged scalars},
author = {Snehadri Das and Will Howe and Brian Shuve and David Tucker-Smith and Ruby Yager},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.05258},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 6 figures; added references and fixed typos, version to appear in PRD