面向偏振μ子衰变的Leptophilic ALPs及TWIST数据

我们研究了类微子衰变过程中的准粒子(ALP)产生。为此，我们计算了μ子衰变为四体通道的衰变宽度，使用一个$d=7$有效算子将ALP耦合到标准模型费米子，即微子和ν。假设ALP主要耦合到暗物质 sector，我们仅考虑ALP衰变为不可见的最终状态。为利用现有测量约束，我们利用三伦夫弱相互作用对称测试(TWIST)实验的数据，对0 < m_{\phi} < m_{\mu}/4范围内的ALP-微子耦合给出约束。利用当前TWIST测量的精度，我们获得对该 setup 进行进一步约束参数空间所需的数量级估计。此外，我们发现即使在考虑现实因素的情况下，新物理贡献也可能通过对TWIST实验 fiducial 区域的简洁修改得到增强， potentially allow for stronger constraints。最后，我们尝试放宽ALP仅衰变为不可见的假设，也研究了其稳定性，并发现本研究考虑的质量范围内，ALP在collider环境中可能具有较长的寿命。