M3：一项新的介子失踪动量实验，用于在费米实验室探测（g-2）μ和暗物质

通常会调用新的弱耦合轻粒子来解决（g-2）μ中持续存在的〜4σ异常，并充当暗物质与可见物质之间的媒介。 如果此类粒子主要与较重的粒子耦合并且不可见地衰变，则现有实验技术将无法访问它们的大多数最佳参数空间。 在本文中，我们提出了一种新的固定目标，缺少动量的搜索策略，以探测优先与μ子耦合的无形衰变粒子。 在我们的设置中，相对论性的μ子束撞击到厚的活动目标上。 信号由事件组成，在这种事件中，介子在目标内部失去了很大一部分入射动量，而没有在下游否决系统中启动任何可检测到的电磁或强子活动。 我们建议在费米实验室（Fermilab）进行两阶段实验，即M3（Muon缺失动量）。 在目标上具有〜1010微米的第一阶段可以测试剩余的参数空间，对于这些粒子空间，可见光衰减粒子可以解决（g-2）μ异常，而在目标上具有〜1013微米的第二阶段可以测试整个目标区域的大部分预测参数空间。 哪个GeV暗物质通过包括测得的U（1）Lμ-Lτ的μ-亲子力实现了冻结。