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通过单光子搜索在BESIII和未来的Super Tau Charm Factory探测暗光子的无形衰减
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上传时间: 2020-05-04
详细说明：我们建议使用BESIII探测器和未来的超级陶醉魅力工厂（STCF）的单光子事件探测次GeV暗光子衰变成较亮的暗物质。 我们计算由于暗光子与标准模型光子产生相关联而产生的横截面，并研究相应的标准模型不可还原/可还原的背景。 通过使用自2012年以来在BESIII检测器上收集到的约14 fb-1的光度，我们得出了混合强度ϵ（1.3（1.7-1.7）×10-4）在0.04GeV≲mA的质量范围内的新的预期超前极限 '3 GeV。 在30 ab-1的亮度下，以s = 2 GeV运行的STCF可以在mA'= 1 GeV时探测ϵ降至5.1×10-6。 对于通过暗光子产生标量和费米子光热暗物质的模型，我们提出了无量纲暗物质参数y = ϵ2αD（mχ/ mA'）4的约束，该约束是BESIII和未来STCF的DM质量mχ的函数。 暗耦合常数αD= 0.5，mA'= 3m×。 我们发现BESIII可以分别排除质量区域为0.04–1 GeV，0.05–1 GeV和0.4–1 GeV的标量，马约拉纳和伪Dirac（小分裂）DM模型。 对于值αD≲0.005，将2 GeV STCF的结果与30 ab-1和BAB
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