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具有电磁形状因子的轻暗态

高能物理 - 唯象学 2019-02-05 v2 高能天体物理现象

摘要

新粒子 χ\chi 电中性但通过高维算符耦合于电磁流,且质量足够轻(处于或低于 GeV 质量尺度)时,可在若干专用高强度实验中被成对产生。本文考虑了在电子束中通过磁偶极矩、电偶极矩以及无极矩和电荷半径相互作用产生 χ\chi 的过程。我们从 BaBar、NA64 和 mQ 推导了新的约束,并预测了 Belle-II、LDMX 和 BDX 对此类态存在的未来灵敏度。我们首次详细处理了电子束中光子的离壳产生随后衰变为 χχˉ\chi\bar\chi 对的 2-to-4 过程。随后将这些直接限制与对标准模型精密可观测量、味物理及高能对撞机界限的影响进行比较。最后,我们考虑了 χ\chi 为暗物质的可能性,并研究了由此产生的天体物理与宇宙学约束。我们发现,在假设标准冻结丰度时,所有考虑探针的组合排除了具有质量维五和六光子相互作用的 χ\chi 粒子作为暗物质的可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.04095,
  title  = {Light dark states with electromagnetic form factors},
  author = {Xiaoyong Chu and Josef Pradler and Lukas Semmelrock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.04095},
  year   = {2019}
}

备注

27 pages, 12 figures, 2 columns (comments and references added to match the published version)