超越 WIMP：夸克（反）块暗物质

我们回顾了一种可检验的、超出标准 WIMP 范式的暗物质 (DM) 模型。该模型的独特之处在于，观测到的可见物质与暗物质密度之比 $\Omega_{\rm dark} \simeq \Omega_{\rm visible}$ 找到了其自然的解释，即它们共同起源于 QCD：当两种物质（DM 和可见物质）都在 QCD 相变期间形成，且都与系统的单一维度参数 $\Lambda_{\rm QCD}$ 成正比时。我们认为，在存在 $\cal{CP}$ 破坏轴子场 $a(x)$ 的情况下，电荷分离效应在同一 QCD 相变期间也不可避免地发生。这导致在可见宇宙的尺度上（轴子场 $a(x)$ 是相干的），优先形成一种类型的块。这种优先演化的一个自然结果是，在块完成其形成后，系统中只剩下一种类型的可见重子（而非反重子）。与传统的 WIMP 暗物质候选者不同，块和反块是强相互作用但宏观上很大的物体。反块与可见物质的罕见湮灭事件会导致一系列可观测效应。我们认为，一系列已测得的星系中心过量发射的相对强度（覆盖超过 11 个数量级）由标准且成熟的物理学决定。同时，发射的绝对强度由理论的一个新的基本参数——轴子质量 $10^{-6} {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 10^{-3}{\rm eV}$ 决定。最后，我们评论了这些研究对轴子搜索实验（包括微波腔和 Orpheus 实验）的影响。