具有两个复标量的伪 Nambu-Goldstone 暗物质模型

伪 Nambu-Goldstone (pNG) 暗物质 (DM) 是一种有希望的暗物质候选者，能够通过热冻结机制解释观测到的暗物质丰度，同时规避暗物质直接探测实验的严格限制。我们提出了一种新模型，通过引入两个具有相同暗 $U(1)$ 规范对称性电荷的标准模型单态复标量来提供 pNG 暗物质。它们还在对应于其相对相位旋转的 $U(1)$ 全局对称性下带电，该对称性被标量势中的软破缺项显式破缺。这两个 $U(1)$ 对称性均因其真空期望值而自发破缺，从而产生一个实 pNG 玻色子。我们还引入了一个交换两个标量的离散 $\mathbb{Z}_2$ 对称性，以稳定作为暗物质的 pNG 玻色子。研究表明，该模型 reproduces 暗物质丰度，且与当前直接探测实验的限制一致。该模型在暗规范场与 $U(1)_Y$ 规范场之间存在规范动能混合，这使得暗规范玻色子即使在质量相对较轻时也能衰变，从而防止其成为额外的暗物质成分。得益于较小的规范耦合常数，避免了 Landau 极点。此外，如果规范玻色子质量小于暗物质质量，暗物质对主要湮灭为一对暗规范玻色子，因此其截面与其他 pNG 暗物质模型具有显著不同的参数依赖性。我们还计算了圈图水平的暗物质 - 核子散射截面。结果表明，为了检验该模型，有必要探测被中微子雾 (neutrino fog) 覆盖的区域。