具有重媒介子的暗物质冻结入：超越 EFT 方法
高能物理 - 唯象学
2022-09-28 v1
摘要
我们研究暗物质冻结入（freeze-in）情形，其中将暗物质耦合到标准模型的媒介子粒子质量大于早期宇宙中再加热温度 。在此类设定中，标准方法是使用将媒介子积掉的有效场论（EFT）。我们检验了该方法在各种通用 s 道和 t 道媒介子框架中的有效性。我们发现，由于 s 道共振、媒介子的微小热抑制丰度，或标准模型粒子通过媒介子诱导的圈衰变等各种效应，当媒介子质量比 大一到两个数量级时，EFT 方法失效。这突出了在此类暗物质冻结入研究中包含这些贡献的必要性。我们还讨论了重媒介子的对撞机现象学，其在性质上不同于标准冻结入情形。我们强调，由于低 ，这些情形中的标准模型-暗物质耦合可以相对大于标准冻结入情形，改善了这些设定的可检验前景。
引用
@article{arxiv.2110.10711,
title = {Dark Matter Freeze-In with a Heavy Mediator: Beyond the EFT Approach},
author = {Evan Frangipane and Stefania Gori and Bibhushan Shakya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10711},
year = {2022}
}
备注
39 pages, 11 figures