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偶然暗物质:标度不变局部 $B-L$ 模型中的案例

高能物理 - 唯象学 2015-08-04 v3

摘要

我们探讨了标度不变局部 U(1)BLU(1)_{B-L} 模型中偶然暗物质(aDM)稳定性的思想,该模型既是中微子理论,又通过 U(1)BLU(1)_{B-L} 扇区中的量子力学动力学辐射打破标度不变性。凭借扩展对称性,实单态标量可以是具有偶然 Z2Z_2 的偶然暗物质。带 U(1)BLU(1)_{B-L} 电荷的复标量也可以是由于偶然(或剩余)Z3Z_3 而存在的可行偶然暗物质。它们可以通过常规希格斯门户或暗希格斯门户的湮灭重现正确的遗迹密度。暗希格斯门户情景与 LHC 对 ZBLZ_{B-L} 的限制存在张力,只有几 TeV 的重暗物质才能拥有正确的遗迹密度。特别是,暗物质可能触发标度不变性的自发破缺(SISB)。在 Z3Z_3 情形下,由于有效的半湮灭模式,情况显著放宽,从而可以轻松容纳轻暗物质。此外,Z3Z_3 模型可以通过半湮灭为伪戈德斯通玻色子(PGSB)来容纳来自银河系中心(GC)的 GeV 尺度 γ\gamma-射线超额。最佳拟合是在暗物质约为 52 GeV 时实现的,其湮灭截面与热遗迹密度一致。由于希格斯门户四次耦合非常小 λhϕ103\lambda_{h\phi} \lesssim 10^{-3},不可见希格斯分支比可忽略不计。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.00508,
  title  = {Accidental Dark Matter: Case in the Scale Invariant Local $B-L$ Models},
  author = {Jun Guo and Zhaofeng Kang and P. Ko and Yuta Orikasa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.00508},
  year   = {2015}
}

备注

Journal version, including more remarks in particular about the the condition for the accidental Z2 surviving; 29 pages