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宇宙学束流靶:与希格斯玻色子混合的暗标量的约束

高能物理 - 唯象学 2019-04-10 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

精确宇宙学通过对极弱耦合态的热冻结产生提供了灵敏探测,其后续衰变影响经过充分检验的宇宙学时期中的物理。我们探讨了通过超可重整化希格斯门户冻结产生新标量 SS 的宇宙学含义。若 SS 的质量在或低于电弱尺度,峰值冻结产生发生于电弱时期。我们改进了冻结丰度的计算,纳入所有相关的 QCD 与电弱产生通道。所得 SS 的丰度与后续衰变受到 X 射线数据、宇宙微波背景各向异性与谱畸变、NeffN_{\rm eff} 以及 BBN 与观测一致性组合约束。这些探测将此类标量的技术自然耦合从 mSm_S \sim keV 一直约束到 mS100m_S \sim 100 GeV。由此产生的约束在性质上类似于典型的束流凸包限制,但扩展到小得多的耦合,低至混合角 θSh1016\theta_{Sh} \sim 10^{-16},且质量一直延伸到电弱尺度。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.07585,
  title  = {Cosmological beam dump: constraints on dark scalars mixed with the Higgs boson},
  author = {Anthony Fradette and Maxim Pospelov and Josef Pradler and Adam Ritz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07585},
  year   = {2019}
}

备注

23 pages, 14 figures