RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2021

 / 

Декабрь

←  →

К 50-летию Института ядерных исследований РАН. Физика наших дней


Поиск лёгкой тёмной материи в эксперименте NA64

 а,  а, б,  а, б
а Институт ядерных исследований Российской академии наук, проспект 60-летия Октября 7а, Москва, 117312, Российская Федерация
б Объединенный институт ядерных исследований, ул. Жолио-Кюри, 6 , Дубна, Московская обл., 141980, Российская Федерация

Рассматриваются основные модели лёгкой тёмной материи и эксперимент NA64, предназначенный для поиска гипотетических частиц, включая тёмную материю, в диапазоне масс $\le \it{O}\rm{(1)}$ ГэВ с использованием электронного и мюонного пучков на ускорителе SPS (Super Proton Synchrotron) в ЦЕРНе. Обсуждаются методы и результаты поисков NA64 и других ускорительных экспериментов, а также их дальнейшие перспективы.

Текст pdf (1,3 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.09.039066
Ключевые слова: физика вне рамок Стандартной модели, лёгкая тёмная материя
PACS: 12.60.−i, 12.60.Cn, 13.20.Cz (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.09.039066
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/12/f/
000765557800006
2-s2.0-85128262524
2021PhyU...64.1286G
Цитата: Гниненко С Н, Красников Н В, Матвеев В А "Поиск лёгкой тёмной материи в эксперименте NA64" УФН 191 1361–1386 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 26 мая 2021, доработана: 16 сентября 2021, 19 сентября 2021

English citation: Gninenko S N, Krasnikov N V, Matveev V A “Search for light dark matter in the NA64 experiment” Phys. Usp. 64 1286–1310 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2021.09.039066

Список литературы (169) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (9) Похожие статьи (2)

  1. Kolb E W, Turner M The Early Universe (Frontiers in Physics) Vol. 69 (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1990)
  2. Gorbunov D S, Rubakov V A Introduction to the Theory of the Early Universe. Cosmological Perturbations and Inflationary Theory (Singapore: World Scientific, 2011)
  3. Clifton T et al Phys. Rep. 513 1 (2012)
  4. Boehm C, Fayet P Nucl. Phys. B 683 219 (2004)
  5. Essig R et al "Report of the Community Summer Study 2013 (Snowmass) Intensity Frontier New, Light, Weakly-Coupled Particles subgroup" arXiv:1311.0029
  6. Alexander J et al "Dark Sectors 2016 Workshop: Community Report" arXiv:1608.08632
  7. Battaglieri M et al "U.S. Cosmic Visions: New Ideas in Dark Matter" arXiv:1707.04591
  8. Beacham J et al J. Phys. G 47 010501 (2020)
  9. Fabbrichesi M, Gabrielli E, Lanfranchi G The Physics of the Dark Photon. A Primer (Springer Briefs in Physics) (Cham: Springer, 2021); Fabbrichesi M, Gabrielli E, Lanfranchi G arXiv:2005.01515
  10. Lee H-S Phys. Rev. D 90 091702 (2014)
  11. Berlin A et al Phys. Rev. D 99 075001 (2019)
  12. Agrawal P et al arXiv:2102.12143
  13. Lee B W, Weinberg S Phys. Rev. Lett. 39 165 (1977)
  14. Высоцкий М И, Долгов А Д, Зельдович Я Б Письма в ЖЭТФ 26 200 (1977); Vysotskii M I, Dolgov A D, Zel'dovich Ya B JETP Lett. 26 188 (1977)
  15. Zyla P A et al (Particle Data Group) Prog. Theor. Exp. Phys. 2020 083C01 (2020)
  16. Izaguirre E et al Phys. Rev. D 91 094026 (2015)
  17. Krnjaic G Phys. Rev. D 94 073009 (2016)
  18. Chen C-Y, Pospelov M, Zhong Y-M Phys. Rev. D 95 115005 (2017)
  19. Окунь Л Б ЖЭТФ 83 892 (1982); Okun' L B Sov. Phys. JETP 56 502 (1982)
  20. Holdom B Phys. Lett. B 166 196 (1986)
  21. He X-G et al Phys. Rev. D 43 22 (1991)
  22. Foot R Mod. Phys. Lett. A 76 527 (1991)
  23. He X-G et al Phys. Rev. D 44 2118 (1991)
  24. Krasnikov N V arXiv:1707.00508
  25. Gninenko S N, Krasnikov N V Phys. Lett. B 783 24 (2018)
  26. Chen C-Y, Kozaczuk J, Zhong Y-M J. High Energy Phys. 2018 (10) 154 (2018)
  27. Escudero M et al J. High Energy Phys. 2019 (03) 071 (2019)
  28. Abi B et al (Muon g-2 Collab.) Phys. Rev. Lett. 126 141801 (2021)
  29. Davier M et al Eur. Phys. J. C 71 1515 (2011)
  30. Jegerlehner F, Szafron R Eur. Phys. J. C 71 1632 (2011)
  31. Hagiwara K et al J. Phys. G 38 085003 (2011)
  32. Aoyama T et al Phys. Rev. Lett. 109 111808 (2012)
  33. Gninenko S N, Krasnikov N V Phys. Lett. B 513 119 (2001)
  34. Baek S et al Phys. Rev. D 64 055006 (2001)
  35. Ma E, Roy D P, Roy S Phys. Lett. B 525 101 (2002)
  36. Krasnikov N V arXiv:1702.04596
  37. Andreas S et al arXiv:1312.3309
  38. Banerjee D et al (NA64 Collab.) Phys. Rev. Lett. 118 011802 (2017)
  39. Banerjee D et al (NA64 Collab.) Phys. Rev. D 97 072002 (2018)
  40. Banerjee D et al (NA64 Collab.) Phys. Rev. Lett. 123 121801 (2019)
  41. Banerjee D et al (NA64 Collab.) Phys. Rev. Lett. 120 231802 (2018)
  42. Banerjee D et al (NA64 Collab.) Phys. Rev. Lett. 125 081801 (2020)
  43. Andreev Yu M et al (NA64 Collab.) Phys. Rev. Lett. 126 211802 (2021)
  44. Gross G, Lebedev O, Mambrini Y J. High Energy Phys. 2015 (08) 158 (2015)
  45. Chen C-R, Chu Y-K, Tsai H-C Phys. Lett. B 741 205 (2015)
  46. Berlin A et al Phys. Rev. D 97 055033 (2018)
  47. Ramos R, Tran V Q, Yuan T-C arXiv:2109.03185
  48. Dolgov A D et al Phys. Rev. D 88 117701 (2013)
  49. Liu et al Phys. Rev. D 100 123011 (2019)
  50. Gninenko S N, Kirpichnikov D V, Krasnikov N V Phys. Rev. D 100 035003 (2019)
  51. Mondino C et al Phys. Rev. D 103 035027 (2021)
  52. Darmé L, Rao S, Roszkowski L J. High Energy Phys. 2018 (12) 014 (2018)
  53. Darmé L, Rao S, Roszkowski L J. High Energy Phys. 2018 (03) 084 (2018)
  54. Smith D, Weiner N Phys. Rev. D 64 043502 (2001)
  55. Davoudiasl H, Marciano W J Phys. Rev. D 92 035008 (2015)
  56. Gherghetta T et al Phys. Rev. D 100 095001 (2019)
  57. Гниненко С Н, Корасников Н В, Матвеев В А ЭЧАЯ 51 983 (2020); Gninenko S N, Krasnikov N V, Matveev V A Phys. Part. Nucl. 51 829 (2020)
  58. Cazzaniga C et al (NA64 Collab.) Eur. Phys. J. C 81 959 (2021); Cazzaniga C et al (NA64 Collab.) arXiv:2107.02021
  59. Bjorken J D et al Phys. Rev. D 80 075018 (2009)
  60. Liu Y-S , Miller G A Phys. Rev. D 96 016004 (2017)
  61. Gninenko S N et al Phys. Lett. B 782 406 (2018)
  62. Gninenko S N Phys. Rev. D 89 075008 (2014)
  63. Bevan A J et al Eur. Phys. J. C 74 3026 (2014)
  64. Bennett G W et al (Muon g-2 Collab.) Phys. Rev. D 73 072003 (2006)
  65. Dorokhov A E, Radzhabov A E, Zhevlakov A S EPJ Web Conf. 125 02007 (2016)
  66. Jegerlehener F, Nyffeler A Phys. Rep. 477 1 (2009)
  67. Gninenko S N, Krasnikov N V EPJ Web Conf. 125 02001 (2016)
  68. Gondolo P, Gelmini G Nucl. Phys. B 360 145 (1991)
  69. Sherrer R J, Turner M S Phys. Rev. D 33 1585 (1986)
  70. Cline J M et al Phys. Rev. D 88 055025 (2013)
  71. Ade P A R et al Astron. Astrophys. 594 A13 (2016)
  72. Holst I, Hooper D, Krnjaic G arXiv:2107.09067
  73. Gninenko S N et al Phys. Rev. D 94 095025 (2016)
  74. Banerjee D, Crivelli P, Rubbia A Adv. High Energy Phys. 2015 105730 (2015)
  75. Волков В Ю и др Письма в ЭЧАЯ 16 627 (2019); Volkov V Yu et al Phys. Part. Nucl. Lett. 16 847 (2019)
  76. Depero E et al Nucl. Instum. Meth. Phys. Res. A 866 196 (2017)
  77. Agostinelli S et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 506 250 (2003)
  78. Bondi M et al Comput. Phys. Commun. 269 108129 (2021); Bondi M et al arXiv:2101.12192
  79. Antcheva I et al Comput. Phys. Commun. 182 1384 (2011)
  80. Gninenko S N et al Phys. Lett. B 796 117 (2019)
  81. Feng J L, Smolinsky J Phys. Rev. D 96 095022 (2017)
  82. Krasznahorskay A J et al Phys. Rev. Lett. 116 042501 (2016)
  83. Feng J L et al Phys. Rev. D 95 035017 (2017)
  84. Kozaczuk J Phys. Rev. D 97 015014 (2018)
  85. Chiang C-W, Tseng P-Y Phys. Lett. B 767 289 (2017)
  86. Zhang X, Miller G A Phys. Lett. B 773 159 (2017)
  87. Alikhanov I E, Paschos E A Phys. Rev. D 97 115004 (2018)
  88. Liang Y, Chen L-B, Qiao C-F Chinese Phys. C 41 063105 (2017)
  89. Fornal B Int. J. Mod. Phys. A 32 1730020 (2017)
  90. Fayet P Eur. Phys. J. C 77 53 (2017); Fayet P arXiv:1611.05357
  91. Depero E et al (NA64 Collab.) Eur. Phys. J. C 80 1159 (2020)
  92. Krasznahorkay A J et al arXiv:1910.10459
  93. Weinberg S Phys. Rev. Lett. 40 223 (1978)
  94. Wilczek F Phys. Rev. Lett. 40 279 (1978)
  95. Peccei R D, Quinn H R Phys. Rev. Lett. 38 1440 (1977)
  96. Kim J E Phys. Rep. 150 1 (1987)
  97. Raffelt G G Phys. Rep. 198 1 (1990)
  98. Parker R H et al Science 360 191 (2018)
  99. Morel L et al Nature 588 61 (2020)
  100. Aoyama T, Kinoshita T, Nio M Atoms 7 28 (2019)
  101. Hanneke D, Fogwell S, Gabrielse G Phys. Rev. Lett. 100 120801 (2008)
  102. Giudice G F, Paradisi P, Passera M J. High Energy Phys. 2012 (11) 113 (2012)
  103. Davoudiasl H, Marciano W J Phys. Rev. D 98 075011 (2018)
  104. Endo M, Hamaguchi K, Mishima G Phys. Rev. D 86 095029 (2012)
  105. Krasnikov N V Mod. Phys. Lett. A 35 2050116 (2020)
  106. Gninenko S N, Krasnikov N V, Matveev V A Phys. Rev. D 91 095015 (2015)
  107. Banerjee D et al. (NA64 Collab.) "Proposal for an experiment to search for dark sector particles weakly coupled to muon at the CERN SPS" Preprint CERN-SPSC-2019-002 (2019)
  108. Kirpichnikov D V et al Phys. Rev. D 104 076012 (2021); Kirpichnikov D V et al arXiv:2107.13297
  109. Groom D E, Mokhov N V, Striganov S I Atom. Data Nucl. Data Tabl. 78 183 (2001)
  110. Abrahamyan S et al Phys. Rev. Lett. 107 191804 (2011)
  111. Merkel H et al (A1 Collab.) Phys. Rev. Lett. 112 221802 (2014)
  112. Lees J P et al (BaBar Collab.) Phys. Rev. Lett. 113 201801 (2014)
  113. Pérez del Río E Acta Phys. Pol. B 47 461 (2016)
  114. Batley J R et al (NA48/2 Collab.) Phys. Lett. B 746 178 (2015)
  115. Lees J P et al (BaBar Collab.) Phys. Rev. D 94 011102 (2016)
  116. Aad G et al (ATLAS Collab.) J. High Energy Phys. 2016 (02) 062 (2016)
  117. Khachatryan V et al (CMS Collab.) Phys. Lett. 752 146 (2016)
  118. Aaij R et al (LHCb Collab.) Phys. Rev. Lett. 120 061801 (2018)
  119. Artamonov A V et al (E949 Collab.) Phys. Rev. D 79 092004 (2009)
  120. Pospelov M Phys. Rev. D 80 095002 (2009)
  121. Essig R et al J. High Energy Phys. 2013 (11) 167 (2013)
  122. Lees J P et al Phys. Rev. Lett. 67 2942 (1991)
  123. Bjorken J D et al Phys. Rev. D 38 3375 (1988)
  124. Bross A et al Phys. Rev. Lett. 67 2942 (1991)
  125. Batell B, Essig R, Surujon Z Phys. Rev. Lett. 113 171802 (2014)
  126. Gninenko S N Phys. Rev. D 85 055027 (2012)
  127. Gninenko S N Phys. Lett. B 713 244 (2012)
  128. Auerbach L B et al (LSND Collab.) Phys. Rev. D 63 112001 (2001)
  129. Aguilar-Arevalo A A et al (MiniBooNE-DM Collab.) Phys. Rev. Lett. 118 221803 (2017)
  130. Akimov D et al arXiv:1803.09183
  131. Akimov D et al Science 357 1123 (2017)
  132. Ge S-F, Shoemaker I M J. High Energy Phys. 2018 (11) 066 (2018)
  133. Almannsofer W et al Phys. Rev. Lett. 113 091801 (2014)
  134. Redondo J, Raffelt G JCAP 2013 (08) 034 (2013)
  135. An H, Pospelov M, Pradler J Phys. Lett. B 725 190 (2013)
  136. Chang J H, Essig R, McDermott S D J. High Energy Phys. 2018 (09) 051 (2018)
  137. Wagoner R V, Fowler W A, Hoyle F Astrophys. J. 148 3 (1967)
  138. Fradette A et al Phys. Rev. D 90 035022 (2014)
  139. Ahlgren B, Ohlsson T, Zhou S Phys. Rev. Lett. 111 199001 (2013)
  140. Boehm C, Dolan M J, McCabe C JCAP 2013 (08) 041 (2013)
  141. Essig R, Mardon J, Volanski T Phys. Rev. D 85 076007 (2012)
  142. Aprile E et al (XENON Collab.) Phys. Rev. Lett. 122 141301 (2019)
  143. Beacham J et al J. Phys. G 47 010501 (2020)
  144. Alekhin S et al Rep. Prog. Phys. 79 124201 (2016)
  145. Ahdida C et al (SHiP Collab.) J. High Energy Phys. 2021 (04) 199 (2021)
  146. Ahdida C et al (SHiP Collab.) Eur. Phys. J. C 81 451 (2021)
  147. Kou E et al Prog. Theor. Exp. Phys. 2019 123C01 (2019); Kou E et al arXiv:1808.10567
  148. Corona L J. Phys. Conf. Ser. 1526 012031 (2020)
  149. Doria L et al arXiv:1809.07168
  150. Feng J L et al Phys. Rev. D 97 035001 (2018)
  151. Kozhuharov V Nuovo Cimento C 40 192 (2017)
  152. Spagnolo S (PADME Collab.) J. Phys. Conf. Ser. 1137 012043 (2018)
  153. Battaglieri M arXiv:1712.01518
  154. Celentano A J. Phys. Conf. Ser. 770 012040 (2016)
  155. Balewski J et al arXiv:1412.4717
  156. Åkesson T et al. arXiv:1808.05219
  157. Jeong Y S, Kim C S, Lee H-S Int. J. Mod. Phys. A 31 1650059 (2016)
  158. Essig R et al J. High Energy Phys. 2013 (11) 167 (2013)
  159. Lees J P et al (BaBar Collab.) Phys. Rev. Lett. 119 131804 (2017)
  160. Cortina E et al (NA62 Collab.) J. High Energy Phys. 2019 (05) 182 (2019)
  161. Demidov S, Gninenko S, Gorbunov D J. High Energy Phys. 2019 (07) 162 (2019)
  162. Izaguirre E et al Phys. Rev. Lett. 115 251301 (2015)
  163. Izaguirre E et al Phys. Rev. D 96 055007 (2017)
  164. deNiverville P, Pospelov M, Ritz A Phys. Rev. D 84 075020 (2011)
  165. Batell B, Pospelov M, Ritz A Phys. Rev. D 80 095024 (2009)
  166. Batell B, Essig R, Surujon Z Phys. Rev. Lett. 113 171802 (2014)
  167. Aguilar-Arevalo A A et al (The MiniBooNE-DM Collab.) Phys. Rev. D 98 112004 (2018)
  168. Essig R et al Phys. Rev. Lett. 109 021301 (2012)
  169. Kahn Y et al J. High Energy Phys. 2018 (09) 153 (2018)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение