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具有长寿命共湮灭伙伴的暗物质简化模型

高能物理 - 唯象学 2017-06-13 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 实验 高能物理 - 理论

摘要

我们引入一组新的简化模型,以研究暗物质粒子、其暗共湮灭伙伴与标准模型自由度(我们取为τ轻子)之间的三点相互作用的影响。暗物质共湮灭通道的贡献对于确定正确的遗迹丰度高度相关。我们研究了这些效应以及LHC上暗物质共湮灭伙伴的发现潜力。共湮灭机制偏好暗物质与其伙伴之间的小质量分裂,并表明该共湮灭伙伴在对撞机尺度上可能长寿命(稳定或亚稳定)。我们认为此类长寿命带电粒子可在LHC的反常带电径迹搜寻中被寻找。该方法及底层模型为广泛使用的带有s道媒介子的简化模型背景下的单喷流和多喷流暗物质搜寻提供了替代/互补。我们考虑了具有不同粒子自旋和耦合结构的四类简化模型。其中一些模型显然是规范不变且可重整的,另一些最终需要UV完备。这些可借助超对称模型在中性微子-超τ共湮灭区实现,也可通过额外维度或复合模型实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.00750,
  title  = {Simplified models of dark matter with a long-lived co-annihilation partner},
  author = {Valentin V. Khoze and Alexis D. Plascencia and Kazuki Sakurai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.00750},
  year   = {2017}
}

备注

23 pages, 15 figures, v2: References added, v3: Extended limits to longer lifetimes. Added appendix. Matches published version in JHEP