未来线性 $e^+e^-$ 对撞机对伴随轻媒介子交换的暗物质产生过程的灵敏度
高能物理 - 唯象学
2021-11-02 v3
摘要
由于任何 散射过程都可伴随来自初态辐射的硬光子发射，对这些光子的能谱和角分布的分析可用于搜寻具有不可见末态的硬过程。因此，高能 对撞机为基于单光子特征的最广泛的暗物质（DM）搜寻提供了独特可能。我们考虑了在国际线性对撞机（ILC）和紧凑线性对撞机（CLIC）实验中通过轻媒介子交换产生 DM 粒子的过程。探测器效应在 DELPHES 快速模拟框架中被考虑在内。基于重建单光子事件的预期二维分布，在简化模型中设定了作为媒介子质量和宽度函数的轻 DM 产生限制。实验灵敏度以 DM 产生截面提取。随后针对广泛的媒介子质量和宽度给出了媒介子耦合的限制。对于质量最高可达对撞机质心能量的轻媒介子，由单光子分析得出的耦合限制比在衰变到 SM 粒子通道的直接共振搜寻所预期的更为严格。
引用
@article{arxiv.2107.11194,
title = {Sensitivity of future linear $e^+e^-$ colliders to processes of dark matter production with light mediator exchange},
author = {Jan Kalinowski and Wojciech Kotlarski and Krzysztof Mekala and Pawel Sopicki and Aleksander Filip Zarnecki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.11194},
year = {2021}
}
备注
23 pages, 16 figures, 2 tables, version accepted for publication in the European Physical Journal C, references corrected