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在三体K衰变中探测QCD轴子或类轴子粒子

高能物理 - 唯象学 2024-11-08 v1 高能物理 - 实验

摘要

两体衰变如 KπaK \to \pi a 排名前列,是探测新的低质量弱相互作用赝标量粒子 aa 的最具约束力的对撞机探针。我们探索了一类替代的K介子衰变模式,具体为三体衰变到 ππa\pi\pi aμμa\mu\mu a。前者在树图水平发生,后者受圈图抑制但意外有限。这些模式特别利用了LHCb的精确跟踪能力。我们提出了在这些通道中未来搜索可达到灵敏度的估计方法。我们的论证使用了每个通道已识别的主要不可约背景的当前不确定性。我们的发现表明,专门的搜索可以探测 faf_a 尺度在 10410^410610^6 TeV之间,突显了它们的强大潜力。与实际搜索的直接比较——仅在 K+π+π0aK^+ \to \pi^+ \pi^0 a 通道中可用——支持这一结论。最后,我们表明在这些搜索中,重建效率图自然地与Dalitz图中产量更高的区域对齐。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.04170,
  title  = {Probing QCD Axions or Axion-like Particles in three-body $K$ Decays},
  author = {Mael Cavan-Piton and Diego Guadagnoli and Axel Iohner and Diego Martinez Santos and Ludovico Vittorio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.04170},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 10 figures