LHC 上增强的长寿命暗光子信号

我们构建了一个模型，其中标准模型被一个具有两个规范 $U(1)$ 玻色子的隐 sector 所扩展。在隐 sector 中引入了一个同时带有两个 $U(1)$ 场电荷的 Dirac 费米子 $\psi$，它可以是宇宙中暗物质的一个子组分。两个新规范 $U(1)$ 场与超电荷规范玻色子之间的 Stueckelberg 质量项介导了标准模型 sector 与隐 sector 之间的相互作用。该模型一个显著的对撞机特征是，在 LHC 上产生的长寿命暗光子事例比传统暗光子模型更多；该模型中的长寿命暗光子可通过在 LHC 升级中拟安装的精密计时探测器中测量时间延迟信号来与背景区分，这些探测器具有 ${\cal O} (10)$ 皮秒量级的探测效率。我们还研究了利用当前 LHCb 数据的搜索。同时也讨论了包括对撞机约束和宇宙学约束在内的对该模型的各种实验限制。