暖暴涨期间通过冻结注入产生暗物质
高能物理 - 唯象学
2024-12-10 v2 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
我们提出了关于暴涨在暗物质 (DM) 产生中作用的一种新视角。具体来说，我们探讨了在暖暴涨 (WI) 期间通过紫外冻结注入 (WIFI) 产生暗物质。我们证明，在暖暴涨 (WI) 环境中，由暴胀子场的耗散相互作用维持的持续热浴，可以通过连接暗物质与热浴的非重整化相互作用，产生可观的暗物质丰度。与具有相同再加热温度（暴涨后）的（传统）辐射主导 (RD) 紫外冻结注入情景相比，WIFI 中产生的暗物质产额总是增强的，并对非重整化算符的质量维度表现出强烈的正相关性。特别有趣的是，对于足够大的算符质量维度，宇宙的全部暗物质丰度可以在暴涨阶段产生。对于我们研究的特定模型，我们发现相对于 RD 紫外冻结注入，暗物质产额的增强对于质量维度为 5 的算符至少为一个数量级，而对于质量维度为 10 的算符则高达 18 个数量级。我们的发现还暗示了产生其他宇宙学遗迹的更广泛适用性，这可能对早期宇宙的演化产生重大影响。
引用
@article{arxiv.2401.17371,
title = {Dark Matter production during Warm Inflation via Freeze-In},
author = {Katherine Freese and Gabriele Montefalcone and Barmak Shams Es Haghi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.17371},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 4 figures, version published in PRL