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具有 $Z'$ 相互作用的轻子亲和暗物质:从间接探测到未来 $e^+ e^-$ 对撞机探测

高能物理 - 唯象学 2015-02-05 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 实验

摘要

我们研究了暗物质仅通过中性矢量媒介子 ZZ' 与标准模型中的带电轻子相互作用的情景。这种具有 430 GeV 暗物质的情景,在合理的增强因子下,可以拟合 AMS-02 合作组最近观测到的正电子通量。我们研究了在未来电子 - 正电子对撞机(如国际直线对撞机 ILC 和紧凑直线对撞机 CLIC)上,通过其轻子末态和不可见衰变模式搜寻这种轻子亲和 ZZ' 的可能性。我们发现,对于 ZZ' 质量从 1.0 TeV 到 1.5 TeV 的基准模型,在 CLIC 1.5 TeV 运行中,通过单光子过程很容易实现 ZχˉχZ'\to \bar \chi \chi 不可见衰变的搜寻。然而,质量从 0.5 TeV 到 0.8 TeV 的较轻 ZZ' 则难以观测。双轻子加单光子通道可以在中等亮度下于 ILC 和 CLIC 上揭示 ZZ' 质量。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.04486,
  title  = {The leptophilic dark matter with $Z'$ interaction: from indirect searches to future $e^+ e^-$ collider searches},
  author = {Ning Chen and Jian Wang and Xiao-Ping Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.04486},
  year   = {2015}
}

备注

V2: revtex4 format, 26 pages, 4 figures, results improved, Ref's added