利用NA64μ实验探测轴子与味新物理

高能μ子束流dump实验是探测超出标准模型的新物理模型的有力工具，特别是那些涉及味依赖相互作用的模型。我们利用近期NA64μ实验的数据，展示了μ子束流dump在约束三种新物理模型方面的潜力：(1) 与光子耦合的轴子，(2) 与μ子耦合的轴子，以及(3) 由无质量$U(1)_{L_\mu-L_\tau}$规范玻色子介导的暗扇区。新粒子可以通过不可见道中显著的缺失能量，或可见道中独特的能量沉积特征来识别。我们发现，当前的NA64μ数据尚未探测到轴子-光子耦合的新参数区域，但排除了轴子-μ子耦合$g_{a\mu\mu}\gtrsim4\times10^{-3}$~GeV$^{-1}$和轴子质量$m_a\lesssim 0.2$~GeV的新参数空间。对于暗扇区，当前数据提供了严格的约束，比现有约束强近一个数量级。一旦2023年NA64μ运行的数据可用，将能够排除新的轴子-光子耦合参数空间，并探测新物理的味结构，预计在近期的运行中灵敏度将进一步提升。