基于$Z^\prime$相互作用的右手中微子生产：前向搜索实验中的探讨

我们研究两种通用的$U(1)$扩展标准模型（SM），通过一般$U(1)$破缺后生成微小中微子质量的机制。这些模型预测一种新的中性介子（$Z^\prime$）和右手中微子（RHNs），后者是为了消除异常和中微子质量生成而引入的。在这两种情形下，左-和右手费米子对$Z^\prime$的耦合方式不同，RHNs与轻中微子混合，使其具有多种衰变模式。我们聚焦于高亮度LHC（HL-LHC）和未来FASER2实验，探讨$Z^\prime$衰变产生的RHN成对生产，涉及两种情况：（i）长寿命的$Z^\prime$衰变为可见模式和长寿命的RHNs，（ii）短寿命的$Z^\prime$衰变为长寿命的RHNs，这些RHNs进一步在FASER2内可见地衰变。我们对各种$U(1)$电荷分配情形下一般$U(1)$规范耦合、$Z^\prime$质量、RHN质量以及轻重中微子混合进行投影限制估计，并将其与当前实验界限进行比较。