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利用 NA64 与 LDMX 探测不可见矢量介子衰变

高能物理 - 唯象学 2022-03-01 v2 高能物理 - 实验 核理论

摘要

NA64 和 LDMX 等电子束固定靶实验利用缺失能量-动量来探测暗物质及其他长寿命态的产生。研究最多的产生机制是通过矢量媒介子的暗轫致辐射。本工作中,我们探索了一种互补的缺失能量-动量信号来源:在排他性光生过程中,轫致辐射光子可转化为硬矢量介子,随后衰变为暗物质或其他不可见粒子(如中微子)。我们发现,现有的 NA64 数据可改进对不可见轻矢量介子衰变的主导约束,而 LDMX 的未来运行可将其改进多达 55 个数量级。以暗光子和 U(1)BU(1)_B 规范玻色媒介子为例,考虑介子衰变显著增强了这些实验的灵敏度,特别是对质量为 mχ0.1 GeVm_\chi \gtrsim 0.1\ \mathrm{GeV} 的热遗迹暗物质。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.02104,
  title  = {Probing Invisible Vector Meson Decays with NA64 and LDMX},
  author = {Philip Schuster and Natalia Toro and Kevin Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02104},
  year   = {2022}
}

备注

18 pages, 11 figures. v2: paragraph added, matches journal version