LEP数据对轻型暗物质介子模型的限制

"LEP数据对轻型疏血介质的约束" 本文详细探讨了利用1990年代LEP（大型正负电子对撞机）在209 GeV质心能量下收集的数据来限制轻型疏疏自旋1介体R（Leptophobic mediator）在暗物质模型中的作用。暗物质模型中，暗区粒子（DSP，Dark Sector Particle）被假设为自旋1/2的费米子χ。这个研究领域在LHC（大型强子对撞机）的搜索中已经得到了广泛的研究，尤其是在介体质量从100 GeV到几个TeV的范围内。 在LEP上，介体由夸克或反夸克发射时会产生双喷射（di-jet）和缺失能量信号，以及四喷射（4-jets）的事件，这些现象可以用来约束与介体相关的耦合。文章特别关注那些2mχ > mR的场景，这类情况在LHC数据中受到的约束相对较弱。其中，mχ代表暗区粒子的质量，mR代表介体的质量。 作者重新分析了ALEPH合作组已经发布的搜索结果。对于mχ小于约20 GeV的情况，最佳的限制来自在√s ≃ MZ（即质心能量接近Z玻色子质量）的双喷射加缺失能量事件分析。而对于更重的DSP，但mR小于70 GeV，可以从在√s = 183 GeV的四喷射分析中得到有意义的界限。 然而，值得注意的是，在√s ≃ MZ的四喷射最终状态的发布搜索只使用了总数据样本的一小部分。此外，对于√s ≥ 130 GeV的所有已发布的双喷射和缺失能量的搜索，其覆盖范围存在局限性。 文章发表在JHEP（Journal of High Energy Physics）2018年8月刊，由Springer出版，并在SISSA（国际高等科学研究所）的支持下开放获取。作者Manuel Drees和Zhongyi Zhang在德国波恩大学的贝特理论物理中心进行这项工作，他们的电子邮件分别为drees@th.physik.uni-bonn.de和zhongyi@th.physik.uni-bonn.de。 该研究利用LEP的旧数据提供了对轻型疏血介质的新约束，尤其是那些在LHC数据中未被充分探索的区域，这对于深入理解暗物质模型及其与标准模型的相互作用具有重要意义。