轻子型费米子 WIMP —— 未来轻子对撞机的角色
高能物理 - 唯象学
2021-09-08 v2
摘要
轻子型弱相互作用大质量粒子（WIMP）在一个最小可重整化模型情形中实现，其中带有轻子数的标量媒介建立了 WIMP 与标准模型（SM）轻子的相互作用。我们针对此类 WIMP 情形，考虑 SU(2) 双重态或单态媒介两种不同的情形，对所有相关的理论、宇宙学和实验约束进行了全面分析。我们表明，近未来轻子对撞机实验（ILC、FCC-ee、CEPC 等）上的单光子搜寻可以在探测 WIMP 遗迹密度约束所允许的尚未被探索的参数范围方面发挥重要作用。这将补充近未来强子对撞机实验（HL-LHC）的搜寻前景。此外，我们讨论了包含双重态和单态媒介的组合模型情形。该组合模型能够解释长期存在的缪子 (g-2) 反常，这是一个额外的优势。我们论证，最近在费米国家加速器实验室更新的反常缪子 (g-2) 解释所允许的区域，也可以在未来对撞机上被探测到，从而成为对该模型情形的同时验证。
引用
@article{arxiv.2102.08645,
title = {Leptophilic fermion WIMP ~ Role of future lepton colliders},
author = {Shun-ichi Horigome and Taisuke Katayose and Shigeki Matsumoto and Ipsita Saha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08645},
year = {2021}
}
备注
v2: 27 pages, 9 captioned figures, Figures updated with latest muon (g-2) data, new figures included, clarifications added, conclusions unchanged. Version published in PRD