非平衡情形中的暗物质失忆
高能物理 - 唯象学
2019-03-06 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
在早期宇宙中由标准模型粒子湮灭以极低速率产生暗物质的模型，使我们能够解释当前的暗物质遗迹密度，同时轻易规避传统的实验约束。在暗物质通过新物理媒介子与标准模型相互作用的情形中，由于暗物质与媒介子之间可能处于热平衡与化学平衡，暗区在早期宇宙中的动力学可能尤为复杂。这种平衡通过双康普顿散射和轫致辐射等改变粒子数的过程实现，其振幅计算繁琐。在本文中，我们表明在参数空间的广大区域内，这些平衡机制并不会显著影响最终的暗物质遗迹密度。特别地，对于一个具有轻暗光子媒介子的模型，遗迹密度可通过仅考虑暗物质由标准模型粒子湮灭产生来合理估计。这一结果大幅简化了大类暗物质理论的处理，尤其便于将遗迹密度约束叠加到当前与未来的实验界限上。
引用
@article{arxiv.1812.08795,
title = {Dark matter amnesia in out-of-equilibrium scenarios},
author = {Joshua Berger and Djuna Croon and Sonia El Hedri and Karsten Jedamzik and Ashley Perko and Devin G. E. Walker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.08795},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 2 figures