I型狄拉克跷跷板中可见物质与暗物质的协同起源
高能物理 - 唯象学
2026-03-27 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
高能物理 - 理论
摘要
我们提出了一种基于I型狄拉克跷跷板机制的新型协同起源框架。最小I型狄拉克跷跷板包含三个重矢量费米子(N)、一个单态标量(η)和标准模型(SM)中微子的右手对应物(ν_R)，我们将其扩展以包含狄拉克费米子暗物质(DM)(χ)及其更重的标量伴随粒子(φ)。矢量费米子的非平衡衰变通过涉及(ν_R,η)或SM中的轻子、希格斯双重态的衰变通道，在可见扇区同时产生不对称性，并通过衰变为(χ,φ)在暗扇区产生不对称性。由此产生的轻子不对称性通过电弱斯费勒伦过程部分转化为观测到的重子不对称性，而暗扇区的不对称性则存留下来构成当今的不对称暗物质遗迹。多个扇区中不对称性的产生及其相互冲刷提供了丰富的动力学，同时也使模型在涉及暗物质、中微子、宇宙微波背景(CMB)以及引力波(GW)的不同观测中具有可检验性。我们发现，对于暗物质质量在100 MeV ≲ m_χ ≲ 39 TeV范围内，可以实现成功的协同起源。下限源于暗物质的对称分量在大爆炸核合成(BBN)时期之前有效湮灭的要求，而上限则由不对称暗物质的幺正性约束设定。
引用
@article{arxiv.2603.24693,
title = {Cogenesis of visible and dark matter in type-I Dirac seesaw},
author = {Debasish Borah and Partha Kumar Paul and Narendra Sahu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.24693},
year = {2026}
}
备注
1+23 pages, 12 captioned figures, 3 tables