非弹性暗物质模型在轻子对撞机上的印记

我们探讨了在各种类型的轻子对撞机上探测具有额外$U(1)_D$规范对称性的非弹性暗物质（DM）模型的潜力。由$U(1)_D$自发破缺产生的新规范玻色子$Z'$可以作为连接标准模型费米子和DM费米子$\chi$的门户，从而促进$Z'$的产生及其衰变为DM费米子。激发态DM费米子$\chi_2$与基态DM费米子$\chi_1$之间的质量差导致后续衰变$\chi_2\to \chi_1 +\text{vis}$，其中$\chi_2$和$\chi_1$分别作为长寿命粒子和DM候选者。对于质量$m_{\chi_1}$在（1-100）GeV范围内的非弹性DM，我们发现未来的轻子对撞机可以探测到当前实验无法触及的许多区域，并提供比先前研究中LHC和Belle更大的预期灵敏度。这表明未来的对撞机可以为非弹性暗物质模型提供互补的探索。