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共振区暗物质简化模型

高能物理 - 唯象学 2025-10-13 v1 高能天体物理现象

摘要

暗物质的粒子物理本质是现代物理学中最重要的开放问题之一。简化模型(DMSimps)是研究暗物质性质的广泛使用的框架,它在标准模型基础上扩展了一个暗物质粒子和一个连接可见 sector 和暗 sector 的媒介子。DMSimps的大部分参数空间已经受到直接探测、间接探测、对撞机搜索和测量的暗物质遗迹丰度的约束。然而,我们表明共振区域 mDMmmed/2m_{\rm DM}\simeq m_{\rm med}/2 在当前约束下仍然可行,并将受到未来实验的严格检验。使用允许共振附近偏离动力学平衡的完整玻尔兹曼处理,我们证明该区域可以在与直接探测极限兼容的耦合下重现观测到的遗迹密度。我们还表明,以s波为主的湮灭模型可以解释Fermi-LAT银河系中心超量,其耦合与遗迹密度和直接探测约束一致。最后,我们提出了两个最小构造,自然地实现 mmed2mDMm_{\rm med} \approx 2m_{\rm DM},使共振情景变得普遍而非精细调节。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.08677,
  title  = {Dark matter Simplified models in the Resonance Region},
  author = {Mattia Di Mauro and Bohan Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08677},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages and 14 figures, comments are welcome!