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考虑暗物质动力学退耦的Breit-Wigner增强

高能物理 - 唯象学 2015-05-28 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

在本文中,我们研究了在早期宇宙暗物质冻出演化过程中考虑动力学退耦的Breit-Wigner增强。由于动力学退耦后暗物质温度下降速度(与1/R21/R^2成正比)远快于动力学平衡时(与1/R1/R成正比),我们发现动力学退耦后的Breit-Wigner增强会显著影响暗物质遗迹密度。聚焦于试图解释PAMELA/Fermi/ATIC观测到的反常宇宙线正电子/电子超额的模型参数,我们发现弹性散射XfXfXf\to Xf不足以使暗物质保持动力学平衡,且动力学退耦温度TkdT_{kd}与化学退耦温度TfO(10)GeVT_f\sim O(10) GeV相当。TkdT_{kd}之后的遗迹密度减少显著,导致有限的增强因子O(102)\sim O(10^2)。因此,在最小Breit-Wigner增强模型中,难以同时通过暗物质湮灭解释宇宙线中的反常正电子/电子超额并给出正确的暗物质遗迹密度。

关键词

引用

@article{arxiv.1106.6027,
  title  = {Breit-Wigner Enhancement Considering the Dark Matter Kinetic Decoupling},
  author = {Xiao-Jun Bi and Peng-Fei Yin and Qiang Yuan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1106.6027},
  year   = {2015}
}