来自近简并WIMP暗物质衰变的3.5 keV X射线线
高能物理 - 唯象学
2015-06-22 v2
摘要
在星系团X射线中观测到的能量约为3.5 keV的未识别发射线可能源于涉及暗物质粒子的过程。另一方面，弱相互作用大质量粒子（WIMP）因其热产生机制明确且与TeV尺度物理相关，一直是有吸引力的暗物质候选者。本文探讨了3.5 keV X射线来自WIMP暗物质晚期衰变为另一种WIMP暗物质的可能性，这两种暗物质的质量均为O(100) GeV，质量差约为3.5 keV。我们关注最简单的情况：存在两个马约拉纳暗物质粒子和两个与标准模型物质粒子耦合的带电标量。通过假设两个暗物质粒子和两个带电标量的耦合具有层级结构，可以同时解释3.5 keV线并实现WIMP暗物质场景。由于两个不同马约拉纳暗物质粒子与一个光子的有效耦合破坏CP对称性，该模型始终包含一个新的CP破坏源，因此讨论了该模型与电偶极矩物理的联系。还研究了该模型在LHC上的特殊信号。我们通过详细的对撞机模拟展示了探测带电标量的前景。
引用
@article{arxiv.1407.0460,
title = {3.5-keV X-ray line from nearly-degenerate WIMP dark matter decays},
author = {Cheng-Wei Chiang and Toshifumi Yamada},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.0460},
year = {2015}
}