以自旋相关相互作用为主的暗物质候选者分类
高能物理 - 唯象学
2010-07-01 v2
摘要
我们对弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质候选者进行了模型无关的分类，这些候选者与核子散射的主要贡献来自自旋相关相互作用。我们研究了暗物质散射是弹性的且在树图级别发生的可重整化理论。我们表明，如果WIMP-核子截面以自旋相关相互作用为主，则自然的暗物质候选者要么是马约拉纳费米子，要么是实矢量玻色子，因此暗物质粒子是其自身的反粒子。在这种情景下，标量暗物质不被看好。狄拉克费米子和复矢量玻色子暗物质也不被看好，除非量子数有非常特定的选择。我们进一步确定，任何此类理论必须包含要么具有标准模型量子数的接近弱标度的新粒子，要么质量在TeV标度或以下的Z'规范玻色子。在当前直接探测实验感兴趣的参数空间区域，这些粒子自然处于大型强子对撞机（LHC）运动学可及的范围内。
引用
@article{arxiv.1003.1912,
title = {A Classification of Dark Matter Candidates with Primarily Spin-Dependent Interactions with Matter},
author = {Prateek Agrawal and Zackaria Chacko and Can Kilic and Rashmish K. Mishra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.1912},
year = {2010}
}
备注
46 pages, 13 figures, pdflatex. Results extended to the case of complex vector dark matter. References added