4321 的暗面

暗物质（DM）的证据是支持超越标准模型物理的最强观测论据之一。尽管有诸多预期，迄今在 collider 搜寻中仍缺乏类似证据，可能的例外是 $B$ 物理中的偏差——即由 $b \to c$ 与 $b \to s$ 半轻子跃迁组成的同质数据集中一组持续的相干偏离。我们探讨 DM 与 $B$ 偏差是否可能有共同起源这一问题。我们在所谓 4321 规范模型的框架下进行研究，该模型是一个 UV 完备且可计算的设定，产生 $U_1$ 轻子夸克（迄今为止最能成功单独解释 $B$ 反常的媒介），以及其他新规范玻色子，包括一个 $Z^\prime$。在此设定中添加一个“最小”DM 费米子多重态（在 4321 的 $SU(4)$ 下为 ${\bf 4}$），我们发现所得模型自然符合遗迹密度观测与最严苛的直接探测界限，即由 $B$ 物理筛选出的参数空间也正是 DM 现象学所偏好的空间。DM 候选者是一个质量处于 WIMP 区间的粒子，冻结退出动力学包含一个共湮灭子（${\bf 4}$ 多重态的“其余部分”），而 DM sector 中最重要的规范媒介是 $Z^\prime$。