在 $e^+e^-$ 对撞机上区分两种暗物质组分粒子

Subhaditya Bhattacharya; Purusottam Ghosh; Jayita Lahiri; Biswarup Mukhopadhyaya

doi:10.1007/JHEP12(2022)049

在 $e^+e^-$ 对撞机上区分两种暗物质组分粒子

高能物理 - 唯象学 2022-12-28 v2 高能物理 - 实验

作者: Subhaditya Bhattacharya , Purusottam Ghosh , Jayita Lahiri , Biswarup Mukhopadhyaya

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摘要

在这项工作中,我们证明 $e^+e^-$ 对撞机上畸变的双峰状缺失能量( $\slashed{E}$ )或缺失横向动量( $\slashed{E}_T$ )或缺失质量( $\slashed{M}$ )分布可能暗示多组分暗物质区的存在。我们利用一个两组分暗物质(DM)模型来说明该现象,该模型包含一个在 $\mathcal{Z}_2$ 对称性下稳定的惰性标量双重态提供标量 DM、一个矢量型费米子双重态和一个右手中微子单态二者均在另一个 $\mathcal{Z}^{'}_2$ 下稳定提供费米子 DM。我们指出了在参数空间中,重带电粒子的产生及其随后衰变到 DM 会在满足 DM 约束后的 $\slashed{E}$ 谱中产生双峰行为的区域。重要的是,我们阐明了为何以及怎样 $\slashed{E}$ 作为区分两组分 DM 框架的变量优于 $\slashed{E}_T$ ,并由此说明国际直线对撞机(ILC)为何优于正在运行的大型强子对撞机(LHC)。我们还经过对相应标准模型(SM)背景贡献的仔细分析,制定了一套识别和分离 $\slashed{E}$ 谱中第二峰的标准,其起着关键作用。

关键词

两组分暗物质缺失能量 $e^+e^-$对撞机 ILC LHC 惰性标量双重态矢量型费米子

引用

@article{arxiv.2202.12097,
  title  = {Distinguishing two dark matter component particles at $e^+e^-$ colliders},
  author = {Subhaditya Bhattacharya and Purusottam Ghosh and Jayita Lahiri and Biswarup Mukhopadhyaya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12097},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in JHEP

在 $e^+e^-$ 对撞机上区分两种暗物质组分粒子

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关键词

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