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Leptonic ALP portal to the dark sector

Armando, Giovanni; Panci, Paolo; Weiss, Joachim; Ziegler, Robert 1
1 Institut für Theoretische Teilchenphysik (TTP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We discuss the leptonic axionlike particle (ALP) portal as a simple scenario that connects observed discrepancies in anomalous magnetic moments to the dark matter relic abundance. In this framework an axionlike particle in the multi-MeV range couples to SM leptons and a dark matter (DM) fermion, with mass above the ALP mass but below 1 GeV. The ALP contributes to $(g−2)_μ$ and $(g−2)_e$ dominantly through two-loop Barr-Zee diagrams, while the DM abundance is generated by $p$-wave annihilation to ALP pairs. Constraints from beam-dump experiments, colliders, and cosmic microwave background probes are very stringent, and restrict the viable parameter space to a rather narrow region that will be tested in the near future.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000169998
Veröffentlicht am 19.04.2024
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Theoretische Teilchenphysik (TTP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 03.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2470-0010, 2470-0029
KITopen-ID: 1000169998
Erschienen in Physical Review D
Verlag American Physical Society (APS)
Band 109
Heft 5
Seiten Art.-Nr.: 055029
Vorab online veröffentlicht am 19.03.2024
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