通向新规范扇区矢量暗物质的费米子门户

我们提出了一类新的暗物质（DM）模型，其中标准模型（SM）通过一个新的 $SU(2)_D$ 暗规范扇区进行扩展。在此框架下，暗物质的稳定性由一个 $U(1)$ 全局对称性的守恒来保证，通过对 $SU(2)_D$ 多重态进行适当的电荷分配，该对称性有效地导致了一个 $\mathbb{Z}_2$ 对称子群。确保暗物质稳定性的全局 $U(1)$ 对称性的起源，可以以暗电弱扇区的形式或通过一个底层复合结构来论证。该模型的关键要素是 $SU(2)_D$ 的矢量型（VL）费米子二重态，其成员是标准模型电弱（EW）规范群的单态，它们通过新的汤川相互作用来介导暗扇区与标准模型之间的相互作用。这类模型被称为费米子门户矢量暗物质（FPVDM），根据 VL 伙伴和标量势的性质，允许多种实现方式。通过一个新的标量二重态自发破缺 $SU(2)_D$ 对称性后，随之产生的具有非零暗同位旋的大质量矢量玻色子成为暗物质候选者。这里提出的新型 FPVDM 模型对加速器和非加速器研究具有众多唯象学意义。作为一个实际例子，我们在此详细讨论了一种涉及 VL 顶夸克伙伴的实现，假设该理论的两个物理标量——标准模型希格斯玻色子及其在暗扇区中的对应物——之间没有混合。因此，我们从加速器和天体粒子观测两方面给出了对该模型的限制。