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暗物质之谜的替代方案

天体物理学 2007-05-23 v1

摘要

我们研究暗物质问题,特别关注标准模型内的候选粒子:HH双重子。我们还考虑了一种旨在将暗物质起源与宇宙重子不对称性联系起来的情景,研究了HH和一种BSM粒子XX的例子。味单态通道中强吸引的色力可能导致紧密束缚且致密的HH双重子。我们发现,从双奇异超核观测到的Λ\Lambda衰变对HH波函数施加了约束,该约束很可能得到满足。在这种情况下,正如我们所计算的,HH是长寿命的。我们还表明,HH或其他致密的味单态强子不太可能束缚到原子核上,因此关于奇异同位素的实验限制并不排除它们的存在。值得注意的是,考虑到其预期的致密空间波函数,HH似乎也避开了其他实验约束。我们通过考虑对轻粒子敏感的暗物质实验来检查HH是否是一个可行的暗物质候选者。考虑到地下探测器上方地壳中的暗物质相互作用,我们在微巴、m\lsi2.4m\lsi 2.4 GeV范围内找到了排除极限中的一个窗口,该范围与紧密束缚的HH的预期范围一致。最后,我们提出了一种情景,其中暗物质携带(反)重子数,并提供了一种产生宇宙中观测到的重子不对称性的机制。如果σXˉannih<σXannih\sigma^{annih} _{\bar{X}} < \sigma^{annih}_{X},则Xˉ\bar{X}在更高温度下冻结,并且比XX具有更大的遗迹密度。如果mX\lsi4.5BXm_X \lsi 4.5 B_X GeV并且湮灭截面相差10%或更多,这种类型的情景自然解释了观测到的ΩDM5Ωb\Omega_{DM} \simeq 5 \Omega_b。给出了两个例子,HH和一个假设的BSM候选者XX

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0510088,
  title  = {Alternative Approaches to Dark Matter Puzzle},
  author = {Gabrijela Zaharijas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0510088},
  year   = {2007}
}

备注

PhD Thesis, 137 pages