单态费米子冷暗物质模型的新参数空间研究

我们考虑标准模型(SM)扩展一个规范单态费米子作为冷暗物质(SFCDM)和一个规范单态标量(单态希格斯)作为媒介子。SM的参数空间增加了七个新参数。我们在树图水平上计算了单态费米子湮灭到SM粒子和单态希格斯的总截面。关于WMAP观测得到的遗迹丰度约束，我们分别研究了每个参数对暗物质质量高达1 TeV的依赖性。特别地，我们精确研究了SFCDM与单态希格斯的耦合$g_s$、SFCDM质量$m_\psi$、第二个希格斯质量$m_{h_2}$以及希格斯玻色子混合角$\theta$。其他三个参数不起重要作用。对于希格斯玻色子的最大混合或共振情况，$g_s$适用于树图水平的微扰论。我们还得到了SFCDM与核子的散射截面，并将我们的结果与已经报告了该质量范围数据的实验(XENON100、LUX、COUPP和PICASSO合作组)进行了比较。我们的结果表明，对于选择与微扰论和遗迹丰度约束一致的参数，SFCDM被这些实验排除。