源自四阶 CP 对称性的暗物质：非对称区中的演化

Igor P. Ivanov; Maxim Laletin

doi:10.1088/1475-7516/2019/05/032

源自四阶 CP 对称性的暗物质：非对称区中的演化

高能物理 - 唯象学 2019-05-22 v2 宇宙学与河外天体物理

作者: Igor P. Ivanov , Maxim Laletin

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摘要

配备整体对称性的多重 Higgs 模型会产生由未破缺对称性稳定的标量暗物质（DM）候选者。值得注意的是，只要 CP 对称性是高于二阶的 CP 对称性，守恒的 CP 对称性也能稳定 DM 候选者。CP4 3HDM（具有四阶 CP 对称性的三 Higgs 二重态模型）是此类最简单的例子。它包含两个质量简并的标量 DM 候选者 $\varphi$ 和 $\bar\varphi$ ，每个都是 CP4 本征态，因此是其自身的反粒子。该模型的一个新颖唯象特征是存在守恒 CP 的 $\varphi\varphi \leftrightarrow \bar\varphi\bar\varphi$ 转换过程。它提供了罕见的 DM 模型例子，其中暗 sector 中的自相互作用可显著影响宇宙学和天体物理可观测量。在此，我们探索这些 DM 物种在非对称区中的热演化。我们假设一个外在于 CP4 3HDM 的机制产生了 $\varphi$ 和 $\bar\varphi$ 密度的初始不平衡。随着宇宙冷却，我们追踪该不对称性在不同阶段的演化，并确定最终不对称性如何依赖于转换与湮灭 $\varphi\bar\varphi \to$ SM 之间的相互作用以及初始条件。我们首先对 Boltzmann 方程进行解析处理，给出该过程的详细定性描述，随后用专用计算机代码获得的数值结果加以证实。最后，我们检验该模型能否产生可观测的间接探测信号。

关键词

标量暗物质四阶 CP 对称性 CP4 3HDM 非对称区 Boltzmann 方程暗 sector 自相互作用间接探测

引用

@article{arxiv.1812.05525,
  title  = {Dark matter from CP symmetry of order 4: evolution in the asymmetric regime},
  author = {Igor P. Ivanov and Maxim Laletin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.05525},
  year   = {2019}
}

备注

17 pages, 4 figures

源自四阶 CP 对称性的暗物质：非对称区中的演化

摘要

关键词

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