探索介强规范玻色子耦合

受实验数据日益丰富的动力学启发，我们重新审视了轴类粒子（ALP）与介强规范玻色子的耦合，覆盖 ALP 质量从 MeV 至 100 GeV 的整个范围。扩展了当前及未来实验对耦合的限制。ALP 与 W 玻色子的耦合在一环级导致 flavor-changing ALP-quark 耦合，这些 flavor-changing 耦合应在当前实验约束下（尤其是来自稀有介子衰变和中性介子混合过程）进一步探讨。此外，即便在 ALP 与这些标准模型（SM）费米子无树级耦合的情况下，ALP-介强规范玻色子耦合也在一环级产生 flavor-conserving ALP-SM 费米子耦合，进而导致 ALP 衰变至 SM 费米子，从而对 ALP-介强规范玻色子耦合施加约束。我们还研究与 Z 玻色子测量相关的过程，包括不可见衰变 $Z\to a\gamma$、后续衰变 $Z\to 3\gamma$ 与 $Z\to \gamma ll$，以及来自斜率参数（$S,\ T,\ U$）的约束。本研究指出，稀有两体介子衰变是探测 ALP 介强规范玻色子耦合最敏感的手段，尤其适用于 ALP 质量低于 kinematic threshold 的情况；而 Z 玻色子衰变则可补充探测更大质量范围的 ALP。未来工作包括 operating at Z 极点的 CEPC 与 FCC-ee 以及 SHiP 等离子束设施，为探测 ALP 介强规范玻色子耦合提供了进一步机会。