具有 $U(1)_X \rightarrow Z_2 \times Z_3$ 的多组分 SIMP 模型

Soo-Min Choi; Jinsu Kim; Pyungwon Ko; Jinmian Li

doi:10.1007/JHEP09(2021)028

具有 $U(1)_X \rightarrow Z_2 \times Z_3$ 的多组分 SIMP 模型

高能物理 - 唯象学 2023-02-22 v3 宇宙学与河外天体物理

作者: Soo-Min Choi , Jinsu Kim , Pyungwon Ko , Jinmian Li

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摘要

在多组分暗物质情景中，研究了具有 $U(1)_X$ 暗规范对称性的模型，该对称性通过 Krauss-Wilczek 机制破缺为其乘积子群 $Z_2 \times Z_3$ 。在此设定下，存在两类暗物质场 $X$ 和 $Y$ ，由不同的 $Z_2 \times Z_3$ 电荷区分。 $Z_2$ -带电场 $X$ 的实部和虚部 $X_R$ 和 $X_I$ 从 $U(1)_X$ 对称性破缺中获得不同质量。由于未破缺的 $Z_3$ 对称性，场 $Y$ 是另一暗物质候选者，属于强相互作用大质量粒子（SIMP）型暗物质。 $X_I$ 和 $X_R$ 都可能对 $Y$ 的 $3\rightarrow 2$ 湮灭过程有贡献，从而开辟了一类具有局域暗规范对称性的新型 SIMP 模型。根据 $X_I$ 和 $X_R$ 之间的质量差，我们得到两组分或三组分暗物质情景。特别地，两组分或三组分 SIMP 情景不仅可在 $X$ 与 $Y$ 质量差较小时实现，也可在它们之间质量层级很大时实现，这是本模型的新颖且独特之处。我们考虑了理论和实验限制，并给出了多组分暗物质情景的四个案例研究。

关键词

多组分暗物质 SIMP $U(1)_X$ 规范对称性 $Z_2 \times Z_3$ Krauss-Wilczek 机制 $3\rightarrow 2$ 湮灭暗物质情景

引用

@article{arxiv.2103.05956,
  title  = {A multi-component SIMP model with $U(1)_X \rightarrow Z_2 \times Z_3$},
  author = {Soo-Min Choi and Jinsu Kim and Pyungwon Ko and Jinmian Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05956},
  year   = {2023}
}

备注

v1: 25 pages; v2: 27 pages, references updated, analysis improved; v3: 31 pages, version accepted for publication in JHEP

具有 $U(1)_X \rightarrow Z_2 \times Z_3$ 的多组分 SIMP 模型

摘要

关键词

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