LEP 和 ILC 实验视角下的标量暗物质

在本工作中，我们研究了一个质量量级为 100 MeV 的标量场暗物质模型。我们假设暗物质产生于过程 $e^-+e^+\to \phi +\phi^*+\gamma$，该过程实际上可能是 LEP 上被广泛研究的标准过程 $e^-+e^+\to \nu +\bar\nu+\gamma$ 的背景。我们通过质量为 $m_F=100$ GeV 的中间费米子约束了暗物质与电子的手征耦合 $C_L$ 和 $C_R$，并通过 $\chi^2$ 分析得到最佳拟合点为 $C_L=0.1(0.25)$ 和 $C_R=0.25(0.1)$。我们还分析了国际直线对撞机 (ILC) 在两种配置下探测该标量暗物质的潜力：(i) 质心能量 $\sqrt{s}=500$ GeV 且亮度 $\mathcal{L}=250$ fb$^{-1}$，以及 (ii) 质心能量 $\sqrt{s}=1$ TeV 且亮度 $\mathcal{L}=500$ fb$^{-1}$。此外，还探讨了极化束流的差异以便更好地研究手征耦合。