具有非热宇宙学历史的暗物质产生机制——一种分类
高能物理 - 唯象学
2016-04-06 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 理论
摘要
我们对具有非热宇宙学历史（即在大爆炸核合成(BBN)开始之前存在无压物质主导阶段）的宇宙中的暗物质(dark matter, DM)模型进行了全面研究。此类宇宙学历史通常由包含引力耦合标量场(moduli)的 UV 完备所普遍预言。我们在此框架内对 DM 的不同产生机制进行分类，通过考虑广泛的 DM 质量/耦合并允许 DM 与“暗 sector”处于平衡，推广了先前的工作。我们确定了遗迹 DM 产生的四种不同参数区域，并推导了 DM 遗迹丰度的精确半解析近似。我们的结果与超对称理论尤其相关，其中标准的非热产生 DM 候选者因间接探测约束而不受青睐。我们还评论了该框架内的实验信号，重点关注涉及 DM 密度扰动功率谱的新颖效应。特别是，我们确定了一类模型，其中 DM 密度扰动谱对 BBN 之前的无压物质主导时代敏感，产生了未来值得寻找的有趣天体物理特征。一个值得未来的方向是在此框架内研究动机充分的理論模型，并对预期实验信号模式进行详细研究。
引用
@article{arxiv.1502.05406,
title = {Dark Matter Production Mechanisms with a Non-Thermal Cosmological History - A Classification},
author = {Gordon L. Kane and Piyush Kumar and Brent D. Nelson and Bob Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.05406},
year = {2016}
}
备注
46 pages, 10 Figures