Ученые из Лаборатории теоретической физики ОИЯИ, научных центров и университетов Германии, России и Чили представили результаты эксперимента по поиску частиц темного сектора в распадах нейтральных мезонов в эксперименте NA64 на Протонном суперсинхротроне (SPS) в ЦЕРН.

В статье рассмотрен эксперимент по поиску частиц темного сектора в невидимых (или полуневидимых) распадах нейтральных мезонов M⁰=π⁰, η, η′, ω, f2(1270), в результате которых происходят реакции перезарядки π-+(A,Z)→M⁰+(A,Z-1);M⁰→ невидимая мода для пионов (или каонов) высоких энергий на ядрах мишени в эксперименте NA64 на SPS в ЦЕРН. Эта цепочка реакций привела бы к явному проявлению сигнального события — полному исчезновению энергии пучка в установке. С использованием данных, полученных в результате измерений в ИФВЭ (Протвино) и Фермилаб (Батавия), в работе показано, что интегральные сечения σ для рождения M⁰_s незначительно отклоняются от феноменологической формулы σ~Z^2/3, где Z — заряд ядер. В частности, приведены формулы для дифференциальных и интегральных сечений, явно зависящих от переменных Мандельштама и Z. Полученные формулы используются для прогнозирования выхода M⁰ как функции энергии пучка для нескольких ядер мишени, а также для оценки предполагаемой чувствительности для предлагаемого поиска в модели темного векторного портала. Исследована чувствительность к различным модам распада M⁰_s.

С полным текстом статьи «Испытание векторного портала с темными фермионами в реакциях перезарядки в эксперименте NA64 на SPS в ЦЕРН» можно ознакомиться по ссылке. ОИЯИ в числе авторов представляет старший научный сотрудник Лаборатории теоретической физики Алексей Жевлаков.