介子衰变长寿命粒子搜寻结果的重解释

许多超越标准模型的模型预言了常呈长寿命的轻而弱相互作用粒子。这些长寿命粒子（LLPs）在许多情形下可由介子衰变产生。本工作中，我们针对预言由介子衰变产生LLPs的模型，提出一种简单快速的重解释方法。借助该方法，我们无需运行蒙特卡洛模拟、实现探测器几何与效率，或在事件分析中施加实验截断，而这些通常是重铸与重解释工作所做的。我们方法所需的主要要素仅为理论输入，用以计算LLPs的产生与衰变率。方法成立需两个条件：其一，所考虑模型中的LLPs应产自一组质量与寿命相近（或同一）的介子；其二，LLPs在实验室系中的衰变长度通常应远大于相互作用点与探测器间的距离。作为示例，我们将极简“3+1”情形下重中性轻子（HNLs）的排除界限，重解释为一般有效场论框架下的HNLs及类轴子粒子的界限。我们能够复现已有结果，并通过重解释过往实验结果（特别是来自CHARM与Belle的）获得新界限。