镜中细看：关于物质/暗物质巧合的反思

我们认为，重子和暗物质的宇宙丰度尽管在非常不同的天体物理行为下却惊人地相似，这强烈支持了暗物质存在于一个与标准模型结构平行的丰富暗扇区中的情景。这种近似的宇宙巧合随后通过两个扇区之间的近似Z2交换对称性来解释，其中暗物质由稳定的暗中子组成，物质和暗物质不对称性通过并行的WIMP重子生成机制产生。从自上而下的视角，我们指出，一个充分的Z2对称性需要在每个扇区中解决电弱层次问题，而不必承诺特定的实现。我们提出了一个远紫外的高维实现，其中两个扇区的层次耦合和所需的Z2破缺结构自然地来自额外维局域化和规范对称性。我们追溯了宇宙历史，关注了先前文献中未充分考虑的潜在陷阱。残余的Z2破缺很可能导致两个扇区的不对称再加热，这是将相对论性暗粒子的宇宙学丰度保持在严格界限以下所必需的。我们表明，尽管需要在不对称再加热后保持扇区间耦合高度抑制，但由TeV尺度粒子介导的阶一耦合可以自然存在，从而允许在高能对撞机上对暗扇区进行实验探测。大质量中介子也可以诱导暗物质直接探测信号，但可能处于或低于中微子本底。