介子衰变中暗粒子的成对产生

$K$ 和 $B$ 介子的稀有衰变提供了探测含轻新粒子的暗扇区的有力探针。我们表明，由于增强的两体运动学，$K_L$ 介子的衰变可探测 $O(100\,{\rm MeV})$ 暗态的成对产生，即 $K_L\to X_1X_2$ 或 $X_2X_2$。如果这两个粒子中有一个或两者不稳定，例如 $X_2\to X_1\pi^0$、$X_2\to X_1\gamma$ 或 $X_{1,2}\to \gamma\gamma$，此类衰变很容易模仿 $K_L\to \pi^0 \nu\overline{\nu}$ 信号，同时不被带电介子的衰变排除。我们构建了具有增强 $K_L$ 衰变信号并受 KOTO 实验结果约束的显式模型。我们注意到，最近报道的超出事件也可在满足所有其他约束（$B$ 衰变、对撞机、束流靶）的同时被容纳。这些模型基于理论规范的和/或标量扇区的扩展。$X_{1,2}$ 粒子中最轻者若稳定，可构成暗物质的全部。