费米子单态暗物质的单圈直接探测
高能物理 - 唯象学
2022-01-11 v3
摘要
强直接探测限制可能指向圈阶的暗物质-核子散射。我们详细研究了一个电弱单态(Dirac 或 Majorana)暗物质费米子耦合到一个扩展暗区(由一个新的费米子和一个新的标量组成)的原型例子。鉴于直接和间接搜寻对有色粒子的强限制,我们假设新暗区的场为色单态。我们概述了可能的简化模型,包括额外的标量或费米子是标准模型粒子的充分动机情形,以及与中微子质量的可能联系。我们计算了对于任意暗区量子数的光子、 和 Higgs 企鹅图对直接探测的贡献。此外,我们在某些极限下导出紧凑表达式,即所有新粒子均重于暗物质质量时,以及 loop 中运行的费米子较轻(如标准模型轻子)时。我们详细研究了预言的直接探测率,以及当前和未来直接探测限制如何约束模型参数。若暗物质直接耦合到标准模型轻子,我们发现轻子味破坏、直接探测与观测到的遗迹丰度之间有趣的相互作用。
引用
@article{arxiv.1803.05660,
title = {Dark matter direct detection of a fermionic singlet at one loop},
author = {Juan Herrero-Garcia and Emiliano Molinaro and Michael A. Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.05660},
year = {2022}
}
备注
41 pages, 7 figures, 7 tables; v2: Minor changes, references added, matches published version in EPJC; v3: corrected Fig 3a, clarified that the enhancement of Dirac VL case in Fig. 4 is due to EDM and MDM