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arXiv 1707.05263hep-phhep-ex
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在$e^{-}e^{+}$对撞机上识别暗物质的性质

Identifying the nature of dark matter at $e^{-}e^{+}$ Colliders

Nabil Baouche, Amine Ahriche

备注：
15 pages, 10 figures, 7 tables & matches the published version
发表信息：
Phys. Rev. D 96, 055029 (2017)
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摘要：

在这项工作中，我们考虑的过程$e^{+}+e^{-}\rightarrow b\bar{b}+\slashed{E}_{T}$，在未来的电子-正电子对撞机，如国际直线对撞机和紧凑型直线对撞机，寻找暗物质（DM）的影响，并确定其性质在两个不同的质心能量$E_{c.m.}=500~\mathrm{GeV}~and~1~\mathrm{TeV}$。为此，我们对标准模型进行了两种扩展，其中DM可以是一个实标量，也可以是一个重右手中微子（RHN），类似于许多由中微子质量驱动的模型。在后一种扩展中，带电轻子通过轻子味违反相互作用耦合到RHN，该相互作用涉及带电单重标量。在讨论了不同的约束条件后，我们定义了一组抑制背景的运动学切割，并生成不同的分布，这些分布在识别DM性质时是有用的。偏振光束的使用（如国际直线对撞机上的偏振$P(e^{-},e^{+})=\left[+0.8,-0.3\right]$）使得信号检测更容易，DM识别更清晰，其中标量（RHN）DM的统计显著性提高了两倍（五倍）。

英文摘要：

In this work, we consider the process $e^{+}+e^{-}\rightarrow b\bar{b}+\slashed{E}_{T}$, at the future electron-positron colliders such as the International Linear Collider and Compact Linear Collider, to look for the dark matter (DM) effect and identify its nature at two different center-of-mass energies $E_{c.m.}=500~\mathrm{GeV}~and~1~\mathrm{TeV}$. For this purpose, we take two extensions of the standard model, in which the DM could be a real scalar or a heavy right-handed neutrino (RHN) similar to many models motivated by neutrino mass. In the latter extension, the charged leptons are coupled to the RHNs via a lepton flavor violating interaction that involves a charged singlet scalar. After discussing different constraints, we define a set of kinematical cuts that suppress the background, and generate different distributions that are useful in identifying the DM nature. The use of polarized beams (like the polarization $P(e^{-},e^{+})=\left[+0.8,-0.3\right]$ at the International Linear Collider) makes the signal detection easier and the DM identification more clear, where the statistical significance gets enhanced by twice (five times) for scalar (RHN) DM.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

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