解释铍核衰变中 17 MeV 异常的粒子物理模型

激发态 8Be 核通过内部电子对产生衰变中出现的 6.8$\sigma$ 异常，可以用一种新粒子解释很好地拟合。在之前的分析中，我们展示了一个 17 MeV 的疏质子规范玻色子为该异常提供了一个与所有现有约束一致的粒子物理解释。本文首先回顾了 8Be 衰变中内部电子对产生的物理过程以及观测到的异常特征。为了发展其粒子解释，我们针对激发态 8Be 衰变到具有各种自旋和宇称的粒子提供了一个有效算子分析，并表明这些考虑排除了简单的标量粒子模型。我们讨论了一个规范玻色子产生观测信号所需的耦合，强调了其对玻色子精确质量以及同位旋混合和破坏效应的显著依赖性。我们提出了包含具有所需耦合的疏质子规范玻色子、且无反常的标准模型扩展，以解释 8Be 异常。在第一个模型中，新的力载体是一个与光子动力学混合的 U(1)B 规范玻色子；在第二个模型中，它是一个具有类似动力学混合的 U(1)(B-L) 规范玻色子。在这两种情况下，模型都预测了相对较大的带电轻子耦合 ~ 0.001，这可以解决缪子反常磁矩的差异，并且适用于许多实验探测。这些模型还包含弱电尺度的矢量样轻子，可能在不久的将来被 LHC 搜索所触及。