暗 sector 混合对嗜轻标量暗物质的影响

我们提出了单态与双重态轻子暗 sector 场之间混合的一种新的可行视角。这一选择放宽了了对典型标量单态暗物质（DM）的 DM 搜寻约束，并为其在实验室中的探测提供了新机会。该混合以规范不变的方式在额外双重态的两个分量间产生任意质量差，而不在理论中引入任何新的电弱对称性破缺尺度。它还提供了一个有用的手段来区分不同同位旋的暗 sector 粒子，否则这是一项具有挑战性的任务。由于暗轻子以非平凡方式共湮灭，该混合有效增强了遗迹密度约束下的可行参数空间。在低 DM 质量区间，我们的分析表明，具有非零混合时，可放宽现有关于 DM-标准模型耦合上限的间接搜寻界限。从 LHC 在 $\sqrt{s} = 13$ TeV 的 $3\tau + E^{miss}_T$ 和 $\ell\,\tau + E^{miss}_T$ 道分析，我们表明可通过考察运动学分布的峰值和尾端位置来确认理论中暗 sector 粒子间混合参数的存在。即使在可行参数区域内调整其他自由参数的值，运动学分布的明显峰值和尾端位置仍是该模型的恒定特征。虽然两个道都为我们提供了在 LHC/HL-LHC 探测混合信号的机会，但前者在更大的混合参数区域上给出更好的结果。从可信截面，对积分亮度 ${\mathscr L} = 3~\text{ab}^{-1}$ 的投影统计显著性，针对服从所有现有约束的组合参数区域给出，那里探测此类信号的可能性最佳。