从轴子和小中微子质量出发的暗物质

我们探讨了一种类似 KSVZ 的标准模型扩展，包含一个 Dirac 费米子和三个右手中微子。范位对称性允许中微子的 Dirac 质量，并防止了 Majorana 质量。一个 $\mathcal{Z}_2$ 对称性保证了 Dirac 费米子暗物质的稳定性。范位对称性的破缺在高能尺度生成了 QCD 轴子。通过轴子门户，费米子暗物质的余量来源于 UV-freeze-in 机制。我们通过求解耦合的玻尔兹曼方程并利用余量密度约束寻找允许的参数空间来确定费米子 DM 余量。在确定费米子暗物质的允许参数空间后，我们也在寻找非热轴子产生方案以寻求两种暗物质的可能性。我们发现，仅凭 FIMP 在考虑多个当前边界和未来灵敏度对轴子和暗物质时，仍是合适的暗物质。我们的研究强调了暗物质、轴子和中微子之间的相互关联，同时解决了强 CP 问题和小中微子质量问题。