7 keV 标量暗物质与异常银河系 X 射线谱

我们提出了一个 7 keV 标量暗物质粒子的简单模型，该模型通过其双光子衰变解释了最近在 3.55 keV 处报告的银河系 X 射线谱中的异常峰值。该模型可以说是标准模型最简单的扩展，即增加了一个受反射对称性约束的实标量规范单态场。该对称性在几 MeV 的能标处自发破缺，从而触发暗物质粒子衰变为两个光子。在此框架下，标准模型的希格斯玻色子也是宇宙中暗物质的来源。该模型拟合了残留暗物质丰度和双光子衰变的部分寿命，同时与畴壁形成和暗物质自相互作用的约束保持一致。我们表明，将该模型自然嵌入到具有希格斯机制的简单暗 $U(1)$ 规范理论中时，所有这些特征均得以保留。在此情景下确定了暗光子的性质。高精度宇宙学测量有可能检验这些模型，因为存在来自畴壁形成的残余效应以及不可忽略的暗物质自相互作用。