利用暗物质束缚态探测暗 sector

一个暗 sector 模型，其中质量 $O({\rm few~GeV})$ 的暗物质粒子 $\chi$ 与较轻的暗力介质 $V$ 耦合（$m_V \ll m_\chi$），其动机源于最近发现的星系晕模拟与观测形状之间的不匹配。此类模型通常对直接探测努力和对撞机搜寻构成挑战。我们表明，对于大范围的耦合常数和质量，$\chi$ 的束缚态（如 $0^{-+}$ 和 $1^{--}$ 态 $\eta_D$ 和 $\Upsilon_D$）的产生和衰变是一个重要的搜寻通道。我们表明，在 $B$-工厂中，对于 $\alpha_D > 0.1$，$e^+e^-\to \eta_D +V$ 或 $\Upsilon_D +\gamma$ 的产生足够强，可通过 $\eta_D\to 2V \to 2(l^+l^-)$ 和 $\Upsilon_D\to 3V \to 3(l^+l^-)$ $(l=e,\mu,\pi)$ 导致多对带电轻子和介子。在 \babar\ 和 Belle 进行的现有搜寻中此类末态的缺失，为该模型的参数空间设定了新的限制。我们还表明，搜寻暗力介质的多重轫致辐射 $e^+e^-\to \chi\bar\chi+nV$，导致丢失能量和多轻子，将进一步提高对自相互作用暗物质的灵敏度。