重加热 FCC：用长寿命粒子探测早期物质主导
Reheating the FCC: Probing Early Matter Domination with Long-Lived Particles
AI总结：
研究 GeV 尺度希格斯门户标量 $\phi$，其能主导早期宇宙并衰变成标准模型态。通过考虑衰变宽度的有限温度抑制，将 FCC-hh LLP 灵敏度映射到平面，发现其位移搜索可探测 GeV 尺度转变温度至弱电尺度。
AI中文摘要：
我们研究了一个 GeV 尺度的希格斯门户标量 $\phi$，它可以主导早期宇宙，随后衰变成标准模型态，结束早期物质主导时代。普通宇宙重加热是这种情况的最小例子。小的希格斯混合使 $\phi$ 成为长寿命粒子（LLP），将重加热温度 $T_\text{rh}$ 与对撞机上的位移衰变特征联系起来。考虑衰变宽度的有限温度抑制，我们将 FCC-hh LLP 灵敏度映射到 $[m_{\phi}, T_\text{rh}]$ 平面上。我们发现 FCC-hh 位移搜索可以探测 GeV 尺度的转变温度，在破缺相希格斯门户描述内可达弱电尺度。
英文摘要：
We study a GeV-scale Higgs-portal scalar $ϕ$ that can dominate the early Universe and later decay into Standard Model states, ending an early matter-dominated era. Ordinary cosmic reheating is the minimal example of this scenario. The small Higgs mixing makes $ϕ$ a long-lived particle (LLP), linking the reheating temperature $T_\text{rh}$ to displaced-decay signatures at colliders. Including finite-temperature suppression of the decay width, we map FCC-hh LLP sensitivity onto the $[m_ϕ, T_\text{rh}]$ plane. We find that FCC-hh displaced searches could probe GeV-scale transition temperatures, up to the electroweak scale within the broken-phase Higgs-portal description.
