复合不对称暗物质模型中的 LHC 寿命前沿与可见衰变搜寻
高能物理 - 唯象学
2022-04-19 v2
摘要
LHC 寿命前沿将在不久的将来探测暗 sector，而固定靶实验中的可见衰变搜寻一直在探索暗 sector。具有暗光子 portal 的复合不对称暗物质是一个有前景的框架，可解释暗物质与可见物质之间的巧合问题。暗强动力学在暗 sector 中提供了丰富的结构：最轻的暗核子为暗物质，而强湮灭为暗介子耗尽了暗物质的对称组分。暗光子缓解了宇宙学问题。同时，暗光子使暗强子在地面实验中长寿命。此外，暗强子正是通过同一暗光子产生的。在本研究中，我们讨论复合不对称暗物质模型的可见衰变搜寻。对于几个 GeV 的暗核子，当暗光子的动力学混合角 时，LHC 寿命前沿 MATHUSLA 和 FASER 有潜力发现其衰变。另一方面，固定靶实验，特别是 SeaQuest，除了 LHC 寿命前沿外，还将对质量低于 GeV 且动力学混合 的暗介子具有极高的灵敏度。这些在暗光子参数空间中对暗强子的预期灵敏度与暗光子搜寻的未来灵敏度（如 Belle-II 和 LHCb）相当。
引用
@article{arxiv.2112.01202,
title = {LHC Lifetime Frontier and Visible Decay Searches in Composite Asymmetric Dark Matter Models},
author = {Ayuki Kamada and Takumi Kuwahara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01202},
year = {2022}
}
备注
37+37 pages, 6+6 figures; discussions improved, figures modified, version published in JHEP