用EFT框架揭示标量暗物质共散射中的单光子信号

我们在包含新型 $Z_2$ 奇异 singlet 的 EFT 框架中研究暗物质产生的共散射机制，包括两个费米子 $N_{1,2}$ 和一个实标量 $\chi$。其中单色标量 $\chi$ 作为暗物质候选者。维数-5 算子在决定观察到的暗物质残留密度方面发挥关键作用。我们聚焦于 $Z_2$ 奇异粒子几乎 degenerate 的质量谱，以允许共散射或共湮灭机制作出显著贡献。我们给出两个基准点，其中一个机制主要决定暗物质残留丰度。模型在 LHC 上的主要约束来自 ATLAS 单光子搜索。经过对关键参数 $M_{N_{1,2}}, M_\chi$ 和耦合常数 $c_3^\prime, y^\prime_{11,22}$ 的扫描，我们获得由观察残留密度和单光子搜索所容许的参数空间。我们发现残留密度主要由共散射机制决定且满足 LHC 搜索限制的参数组合区域。我们还确定该模型如何通过单光子信号在 HL-LHC 进行进一步探测。