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轴子类粒子搜寻中的暗物质靶标

高能物理 - 唯象学 2019-08-07 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

许多针对 QCD 轴子暗物质(DM)的现有和提议实验也能搜寻一大类轴子类粒子(ALP)。我们分析了在不同宇宙学情景下,由错位机制设定 relic 丰度的电磁耦合 ALP DM 的实验灵敏度。我们获得了标准热宇宙学、核合成前早期物质主导时期以及 kination 时期的基准 DM 靶标。这些靶标在理论上简单,并假设 O(1)\mathcal{O}(1) 错位角,避免初始条件的精细调节。我们发现一些实验在对 QCD 轴子敏感之前就能对这些 ALP DM 靶标敏感,而其他实验则可能达到 QCD 带以下的有趣靶标。ALP DM 丰度还取决于 ALP 质量的起源。由强动力学(如 QCD 轴子)产生的温度依赖质量对应于具有更小衰变常数的 DM 候选者,从而带来更好的探测前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.06952,
  title  = {Dark Matter Targets for Axion-like Particle Searches},
  author = {Nikita Blinov and Matthew J. Dolan and Patrick Draper and Jonathan Kozaczuk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.06952},
  year   = {2019}
}

备注

20 pages, 5 figures