LHC 上 750 GeV 暗 Higgs 玻色子揭示的暗区

我们考虑一个具有 $SU(3)_C \times U(1)_Y \times U(1)_X$ 的暗区，以及三族在暗 $U(1)_X$ 规范对称性下手征的暗费米子，而标量暗物质 $X$ 是 SM 单态。$U(1)_X$ 暗对称性被暗 Higgs 场 $\langle \Phi \rangle$ 的非零 VEV 自发破缺，生成暗费米子和暗光子 $Z^\prime$ 的质量。所产生的暗 Higgs 玻色子 $\phi$ 可在 LHC 上通过暗夸克圈（涉及三代）产生，并通过带电暗费米子圈衰变为一对光子。由于其可能衰变为一对暗光子，其衰变宽度可轻易达到 $\sim 45$ GeV，而当前的 LHC 搜索 $pp \rightarrow \phi \rightarrow Z^\prime Z^\prime$ 以及随后 $Z^\prime$ 衰变为 SM 费米子对对其约束并不强。该标量 DM 可以实现热遗迹密度，且与直接探测界限或 $\phi$ 衰变为一对 DM 的不可见衰变不冲突。