极低质量暗物质候选者

我们回顾了极低质量的暗物质 (DM) 候选者，它们出现在传统弱相互作用大质量粒子 $m_\chi \lesssim 10$ GeV 以下的窗口，并延伸至 $m_\chi \gtrsim 1$ meV，略低于 DM 变为波动形态的质量极限。此类候选者由 Hidden Valleys 等隐扇区所驱动，这些扇区具有隐力与丰富的动力学，但由于其与标准模型耦合较弱，逃避了旨在寻找新物理的传统对撞机搜索。此类扇区仍可通过专门的低能对撞机探测到，这些对撞机凭借其高强度束流可对更小耦合具有灵敏度；或通过 DM 暕和恒星结构演化的天体物理观测来探测，这些观测在宇宙各个历元中可对微小的 DM 相互作用具有灵敏度。我们还考虑了 DM 丰度通过与标准模型的相互作用而被固定的机制，这直接推动了在地面实验中寻找轻 DM 的动机。本综述的重点在于为直接探测此类低质量 DM 候选者而提出的新思路，包括通过核反冲、电子激发或诸如声子和磁振子等集体模式进行探测。我们回顾了凝聚态物理领域中丰富的材料与模式图景，并探讨了具体的探测前景。