最小矢量型轻子暗物质及在 LHC 上的信号

我们提出了一个超越标准模型(SM)情景中的最小矢量型轻子暗物质(DM)模型，具有可重整化相互作用，其中SM扩充了一个矢量型双重态和一个单态轻子。额外的费米子在离散的$Z_2$对称性下为奇，而其余SM粒子为单态，从而赋予DM稳定性。在此情景中，我们表明DM作为矢量型双重态的中性分量与单态轻子的混合物出现。单态-双重态混合($\sin \theta$)在产生正确的遗迹密度以及通过$Z$和希格斯介导的相互作用相互制约获得直接DM搜索零结果方面起着关键作用。该混合还受到不可见Z和希格斯衰变宽度的强烈约束。我们发现，对于DM质量大于$M_Z/2$且$\sin \theta \le 0.1$，可在大参数空间区域内获得正确的DM遗迹丰度。讨论了在大型强子对撞机(LHC)上模型现象学及对撞机信号的细节。特别地，我们表明对于$\sin \theta \le 0.01$，DM的带电伴子可产生可观测的位移顶点信号，这标志着与其他费米子DM情景的显著不同，同时保持遗迹丰度不变。