轻子端口轻暗物质与 LHC 的相遇

我们考察了大型强子对撞机（LHC）对质量低于 10$\,$GeV 的轻子端口轻暗物质的灵敏度。该模型具有一个额外的双重态标量场与单态狄拉克暗物质，它们与左手轻子存在汤川相互作用。为通过热冻结正确产生暗物质丰度，需要额外标量间存在大质量分裂，从而提供一个低于 ${\cal O}(10)$GeV 的轻中性标量，以及处于电弱尺度的重中性与带电标量。在本文中，我们聚焦于额外标量的电弱对产生及其后续的模型特异标量衰变，并利用 LHC Run$\,$2 数据评估当前限制以及在高亮度 LHC（HL-LHC）上的发现潜力。结果表明，通过考虑 slepton 搜索与单 $Z$ 加缺失横能搜索之间的互补性，HL-LHC 可检验理论允许参数空间的很大部分。我们还讨论了同号带电标量产生作为该模型的独特预言，以及在对撞机搜索中热暗物质情形的含义。