具有动能混合与质量混合的暗光子在Z玻色子衰变过程中的效应

受CMS对$Z\to \tau^+\tau^-$中tau极化的近期测量启发，我们引入了新的$U(1)_X$规范玻色子场X，其可与标准模型$U(1)_Y$规范玻色子场Y发生可重整的动能混合。除暗光子的动能混合（记为$\sigma$）外，额外的希格斯双重态同时参与$U(1)_X$和电弱对称性破缺并具真空期望值（vev），也可能引入质量混合。Z玻色子与标准模型轻子的相互作用因混合比参数$\epsilon$的引入而被修正，$\epsilon$量化了暗光子的质量与动能混合的大小。起初，我们以tau轻子为例探讨兼具动能与质量混合的暗光子模型的Z玻色子现象学。目标是在考虑矢量与轴矢量耦合$g_{V,A}^\tau$、衰变分支比$Br(Z\to \tau^- \tau^+)$以及$Z\to \tau^-\tau^+$中tau轻子极化的约束下，确定允许的参数区域。我们发现混合比通过选取不同$\epsilon$值在Z玻色子特征中起着重要作用。进而，我们旨在将分析从tau轻子情形推广至包含所有费米子，通过全局拟合实现。这使我们能结合相关费米子约束与W/Z质量比来辨识可行区域。相应地，我们得到拟合结果：动能混合参数$\sigma=0.074\pm0.021$、混合比$\epsilon=-1.37\pm0.46$、暗光子质量$m_X=275\pm39$ GeV。我们的全局分析表明偏好暗光子质量大于$m_Z$。