$U(1)_{B-L}$ 对暗物质与 leptogenesis 同源性

本文我们探讨了暗物质与 leptogenesis 在 $U(1)_{B-L}$ 对称性下的共同参数空间。该模型包含一个复标量 $\phi$、伴随中微子 $N$ 与马约拉巨中性暗物质 $\chi$，其中仅暗物质 $\chi$ 带有 $Z_2$ 镜像对称。通过 $U(1)_{B-L}$ 对称性破缺后，$N$ 与 $\chi$ 的质量由其与 $\phi$ 的 Yukawa 相互作用生成。TeV 级的伴随中微子 $N$ 通过共振 leptogenesis 机制产生原子对称性。$U(1)_{B-L}$ 新粒子对 $N$ 的稀释以及 leptogenesis 有显著影响。同时，暗物质 $\chi$ 的湮灭过程几乎与 $N$ 完全相同，这表明 leptogenesis 与暗物质在满足观测结果方面具有密切关联。在各种理论与实验约束下，我们获得了全局 $U(1)_{B-L}$ 对称性和局部 $U(1)_{B-L}$ 对称性下的可行共同参数空间。