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通过带电轻子味破坏直接探测超轻暗物质

高能物理 - 唯象学 2025-05-23 v2 高能物理 - 实验

摘要

我们提出了一种利用加速器实验中的带电粒子衰变进行暗物质直接探测的策略。如果超轻暗物质(mϕeVm_\phi \ll \text{eV})具有非对齐丰度,其局域场将以由其质量决定的频率随时间振荡。如果它还与味改变中性流耦合,罕见的奇异衰变如 μeϕ\mu \to e \phi'τe(μ)ϕ\tau\to e(\mu)\phi' 将继承这一调制。我们聚焦于此类带电轻子味破坏衰变,表明足够的事件样本可以使 Mu3e、Belle-II 和 FCC-ee 探测到超轻暗物质候选粒子。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.07722,
  title  = {Direct Detection of Ultralight Dark Matter via Charged Lepton Flavor Violation},
  author = {Innes Bigaran and Patrick J. Fox and Yann Gouttenoire and Roni Harnik and Gordan Krnjaic and Tony Menzo and Jure Zupan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07722},
  year   = {2025}
}

备注

6+8 pages, 3 figures. Revised supplementary material