在缪子对撞机上揭示 Scotogenic 模型

Scotogenic 模型通过引入三个单态费米子 $N_i$ 和一个惰性二重标量 $\eta$ 来扩展标准模型，以解决微小中微子质量与暗物质的共同起源。对于费米子暗物质 $N_1$，通常倾向于层级 Yukawa 结构 $|y_{1e}|\ll|y_{1\mu}|\sim|y_{1\tau}|\sim\mathcal{O}(1)$ 以满足轻子味破坏与遗迹密度的约束。如此大的与 $\mu$ 相关的 Yukawa 耦合将极大增强带电标量 $\eta^\pm$ 在缪子对撞机上的对产生。本文中，我们研究 Scotogenic 模型在 14 TeV 缪子对撞机上的双轻子信号。对于双缪子信号 $\mu^+\mu^-+/ \hspace{-0.65em} E_T$，我们发现大多数可行样本可用 $200~\text{fb}^{-1}$ 数据探测。双 tau 信号 $\tau^+\tau^-+/ \hspace{-0.65em}E_T$ 通常较不乐观，但对探测小的 $|y_{1\mu}|$ 区域十分重要。单光子信号 $\gamma+/ \hspace{-0.65em} E_T$ 也可探测压缩质量区域 $M_1\lesssim M_{\eta^\pm}$。带电标量 $\eta^\pm$ 与暗物质 $N_1$ 的质量可进一步通过双轻子能量的分箱似然拟合提取。