从τ衰变产生的长寿命阿尔法子

阿尔法子（ALP）是超标准模型中轻质、弱耦合粒子的典型示例。本文研究质量范围为$2 m_e$到$m_\tau - m_e$之间的耦合仅与夸克子的长寿命阿尔法子。对于无粒子结构的阿尔法子，通过阿尔法子-τ双闪和阿尔法子-τ辐射产生的夸克子通道得以增强，尤其是当阿尔法子质量大于$m_\mu$时，这种生产方式可以超过电子和μ子通道。利用来自高能固定靶实验（如CHARM和BEBC）的过去数据，我们对阿尔法子衰变常数$f_a$提出了新的约束，达到$\mathcal{O}(10^8)$~GeV的夸克-夸克违反通道和$f_a \sim \mathcal{O}(10^2)$~GeV的夸克-夸克守恒通道。我们还预测了在Fermilab主注入器、CERN SPS以及LHC前向方向生产的阿尔法子的事件率灵敏度。我们表明，SHiP将对超过现有约束一个数量级的$f_a$值具有敏感性。