暗物质、nuMSM 的单态扩展与对称性

我们考虑了 nuMSM 的一种扩展模型，其中惰性中微子质量源于希格斯单态 $\phi$ 的真空期望值 (VEV)，而暗物质是通过 $\phi$ 的衰变产生的，而非通过活性 - 惰性中微子混合。我们将此模型称为 nuNMSM，它可以轻松满足或规避来自莱曼 -$\alpha$ 森林及其他小尺度结构的温暗物质约束。然而，该模型要求马约拉纳质量和汤川耦合具有特定的层级结构，且其起源尚不明显。我们表明，对于该模型的两种特定情形（一种情形中 $\phi$ 通过标量阈值效应帮助稳定电弱真空，另一种情形中 $\phi$ 是轻暴胀子），nuNMSM 的层级参数可源于在普朗克尺度或其附近破缺的对称性。这两种情形均要求 $\phi$ 为复数，并具有若干区别于 nuMSM 的实验特征。这些特征包括在原初核合成和宇宙微波背景 (CMB) 退耦时均为相对论性的额外暗辐射，以及对于前者情形，希格斯玻色子具有较大的不可见分支比。