LHC 中的暗粒子：通过非线性有效场论对暗物质进行 LHC 友好的表征

本文提出了一种基于具有非线性实现的电弱对称性的有效场论（EFT）来描述 LHC 上扩展标量（和费米子）扇区现象学的通用框架，重点关注暗物质（DM）物理。推广 Higgs 有效场论（HEFT），该框架允许包含一组通用的新标量共振态，而无需指定其紫外起源，这些共振态可以例如存在于标准模型（SM）与暗物质世界的界面处。特别地，我们研究了费米子暗物质通过两个媒介粒子与 SM 相互作用的案例，每个媒介粒子可以具有任意的 CP 性质，并起源于紫外理论中的各种电弱表示。除了媒介粒子与暗物质或 SM 对（包括规范场强张量对）之间的三线性相互作用外，该 EFT 还包含所有质量维度 $D=5$ 的进一步规范不变算符。在保持理论自洽性的同时，该框架提供了足够的灵活性来捕捉许多用于解释实验暗物质和 BSM 搜索结果的基准模型的现象学，例如 SM 的双 Higgs 二重态扩展或单态扩展。此外，两个具有可能较大耦合的媒介粒子的存在可以解释一系列有趣的对撞机信号，例如可探测的单 h 和单 Z 信号。可以利用关联性来诊断新粒子的性质。