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由 relic abundance、直接探测和对撞机约束的暗物质质量

高能物理 - 唯象学 2013-06-19 v2 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理 高能天体物理现象 高能物理 - 实验

摘要

我们以模型无关的方式考虑了一种通用的 Dirac 费米子暗物质(DM)形式,其通过标量媒介子与标准模型夸克进行交流。我们研究了四种特殊的相互作用情景,其中一种保持宇称守恒,另外三种破坏宇称。其中三种情景导致 DM-核子截面受到 vv 的抑制,其中 v103cv \sim 10^{-3} c 是实验室系中 DM 的速度。我们根据热 relic abundance 以及 XENON100 直接探测的最新结果和涉及两个通道的对撞机实验约束了暗物质与媒介子的质量及耦合,这两个通道为: 单喷注加大缺失横能量,以及 双喷注。目前的单喷注约束并不强于正确 relic 密度的要求与 XENON100 直接探测零结果所带来的约束。我们发现,双喷注共振测量可以排除大部分参数空间 (mχ,mY)(m_\chi, m_Y),在这些空间中,媒介子与暗物质及夸克的耦合很小且量级大致相同。此外还简要讨论了间接探测和双光子共振搜索带来的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1301.4186,
  title  = {Dark Matter Mass Constrained by the Relic Abundance, Direct Detections, and Colliders},
  author = {Ho-Chin Tsai and Kwei-Chou Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4186},
  year   = {2013}
}

备注

25 pages, 9 figures, statements revised, dijet results corrected