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通过爱因斯坦-嘉当门户探测暗规范玻色子

高能物理 - 唯象学 2022-04-27 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

爱因斯坦-嘉当引力作为广义相对论的一种替代表述,引入了包含在挠率场中的新自由度,该场编码了时空的挠率特征。有趣的是,挠率场通过其轴矢模式以普适耦合 η=1/8\eta=1/8 与所有费米子耦合,该耦合在量子效应下可能改变。我们认为,爱因斯坦-嘉当引力提供了一个重要的门户来探测 AA' 暗规范玻色子,其居于暗 sector 中,作为一个与我们自身平行的无形世界存在,并仅通过动力学混合与标准模型(SM)粒子耦合。对于(非常)小的动力学混合,来自Drell-Yan过程的 AA' 搜寻由于被压低的产生截面和可观的SM背景而不敏感。然而,通过挠率场的中介,pppp 碰撞产生暗 sector 费米子,由于未受压低的暗规范耦合,其将显著产生 AA'。我们探索了通过暗 sector 费米子轫致辐射和级联衰变产生 AA' 的潜在模式。爱因斯坦-嘉当引力给出挠率质量 O(4)\gtrsim\mathcal{O}(4) TeV(对于围绕经典值变化的 η\eta),因为当前情景倾向于产生来自暗 sector 费米子的具有高boost和大缺失横向动量的 AA',而此处SM背景较低。另一方面,通过爱因斯坦-嘉当门户的 AA' 搜寻即使信号事件不大也能触及,并且只要 AA' 到暗 sector 粒子的衰变通道不可及,也对(非常)小的动力学混合敏感。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.10446,
  title  = {Probing dark gauge boson via Einstein-Cartan portal},
  author = {Cao H. Nam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10446},
  year   = {2022}
}

备注

7 pages, 5 figures. Corrected a typo in Eq. (3) of v1, discussions and references added, the version accepted for publication in PRD