在 FASER 与束流收集实验中对具有电磁形状因子的非弹性暗物质的前向探测展望

非弹性暗物质（iDM）是一种有趣的热暗物质情形，可能对传统探测方法构成挑战。然而，近期研究表明，通过电偶极矩或磁偶极矩与光子耦合的 iDM 可被强度前沿实验利用位移单光子衰变特征进行有效约束。在这项工作中，我们表明通过利用此类模型的额外特征，可将灵敏度范围提升至短寿命区域，$\gamma c\tau \sim O(1)\,$m，这可能出现于与成功热冻结相关的参数空间区域。这些过程包括发生在衰变容器前方的上散射以及电子散射所产生的次级 iDM 产生。此外，我们考虑了光子耦合 iDM 的维数-6 情形——无极矩与电荷半径算符——其中较重 iDM 态的主要衰变为 $\chi_1 \to \chi_0 e^+ e^-$，导致自然长寿命的 $\chi_1$。我们发现，$\chi_1$ 在 FASER2、MATHUSLA 和 SHiP 上的衰变将比弹性耦合情形中所考虑的散射特征更有效地约束这些模型，而次级产生给出的约束与散射类似。