暗物质与电弱规范玻色子及希格斯玻色子的耦合：一种有效场论方法
高能物理 - 唯象学
2013-05-02 v1
摘要
如果暗物质是早期宇宙产生的一种新粒子作为冷热遗迹（弱相互作用大质量粒子——WIMP），那么其当前丰度、在直接探测实验中与物质的散射、在间接探测实验中的当今湮灭信号，以及在对撞机上的产生和探测，都关键取决于 WIMP 与标准模型（SM）粒子的耦合。通常假设 WIMP 通过与夸克和轻子的相互作用耦合到 SM 部门。在本文中，我们探讨了 WIMP 通过电弱规范玻色子和希格斯玻色子耦合到 SM 部门的可能性。在缺乏紫外完备粒子物理模型的情况下，我们采用有效场论来描述 WIMP--SM 耦合。我们考虑标量粒子和狄拉克费米子作为可能的暗物质候选者。从直至维度 8 的算符的详尽列表出发，我们展示了暗物质湮灭到所有可能末态（包括 gamma gamma, gamma Z, gamma h, ZZ, Zh, W+ W-, hh, 和 f fbar）的详细计算，并论证了它们之间的相关性。我们计算了为获得正确暗物质质量密度所需的有效场论质量标度，以及由此产生的光子线信号。
引用
@article{arxiv.1305.0021,
title = {Dark matter coupling to electroweak gauge and Higgs bosons: an effective field theory approach},
author = {Jing-Yuan Chen and Edward W. Kolb and Lian-Tao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.0021},
year = {2013}
}