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在 Belle II 上探索非弹性暗物质模型中长期存活粒子的性质

高能物理 - 唯象学 2021-05-19 v2 高能物理 - 实验

摘要

非弹性暗物质模型是 O(1)O(1) GeV 以下轻暗物质(DM)的一类流行模型。若 DM 激发态与基态之间的质量分裂足够小,共湮灭成为热遗迹密度的主导通道,且 DM 激发态在对撞机尺度上可长期存活。我们研究具有 U(1)DU(1)_D 暗规范对称性破缺为其 Z2Z_2 子群的、DM 为 O(1){\cal O}(1) GeV 的标量与费米子非弹性暗物质模型在 Belle II 上的情形。我们聚焦于来自 DM 激发态衰变的双轻子位移顶点信号。借助 Belle II 精确的位移顶点探测能力,我们可探索 DM 自旋、质量及 DM 激发态与基态间的质量分裂。特别地,我们表明标量与费米子 DM 候选者可被区分,且对某些基准点 DM sector 的质量与质量分裂可在偏差百分比内确定。此外,解释缪子 (g2)μ(g-2)_\mu 超出所允许的参数空间亦被研究,且其可在 Belle II 实验早期阶段的位移顶点分析中被覆盖。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.02503,
  title  = {Exploring properties of long-lived particles in inelastic dark matter models at Belle II},
  author = {Dong Woo Kang and P. Ko and Chih-Ting Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.02503},
  year   = {2021}
}

备注

42 pages, 13 figures, and 5 tables, version published in JHEP