最近,粒子物理团队在知名期刊《Physical Review D》上发表了题为“Prospects of Z’ portal dark matter in U(1)Lμ-Lτ”的研究文章。PRD为粒子物理领域顶级期刊,影响因子为4.6。研究生王振伟担任第一作者,韩志龙副教授、李洪蕾教授为共同通讯作者。

图1:当前以及未来实验对U(1)Lμ-Lτ中Z’规范玻色子的限制
本文深入研究了规范U(1)Lμ-Lτ模型,该模型可以同时解释μ子g-2异常和暗物质现象。最新的NA64实验几乎排除了μ子g-2的所有参数空间,这表明在以往研究中解释μ子g-2的轻暗物质基准情景目前也是不允许的,因此需要重新审视暗物质的可行区域以及实验探测前景。鉴于近期和未来的实验结果,本文对U(1)Lμ-Lτ模型中新规范玻色子Z’通道暗物质的唯象学进行了深入研究,得到了在当前严格实验约束下轻暗物质的可行参数空间。在Z’共振附近,本文发现通过热冻结机制,对于暗物质质量大于10 MeV的绝大部分参数空间都在未来实验探测范围内的。本文中Z’通道暗物质在共振区域存在的可行解,为新规范玻色子和暗物质探测提供了明确的研究方向。

图2:三种典型Z’通道暗物质的可行参数空间
撰稿:王振伟 编辑:弋媛、吴文棋 审核:丛菡菡