通过 Higgs 门户的暗物质
高能物理 - 唯象学
2020-02-26 v1 高能物理 - 实验
摘要
我们综述了这样一种情形：解释宇宙中暗物质(DM)的粒子仅通过其与理论 Higgs 部门的耦合而发生相互作用，即所谓的 Higgs 门户模型。第一步，我们采用一种通用且模型无关的方法，其中 DM 粒子是自旋为 或 的单态，并假设最小 Higgs 部门仅存在 LHC 上观测到的标准模型(SM) Higgs 粒子。第二步，我们讨论非最小情形，其中自旋- 的 DM 粒子伴有额外的轻子伙伴，并考虑几种可能性，如顺序轻子、单态-双重态轻子和矢量型轻子。第三步，我们考察理论的 Higgs 部门被单态标量或赝标量场、额外的两个 Higgs 双重态场或两者同时扩充的情形；在此情形下，物质内容也以若干方式扩展。最后，我们研究具有中性微子 DM 的 SM 超对称扩充，聚焦于后者主要耦合于模型的电中性 Higgs 粒子、从而充当 DM 现象学主要门户的可能性。在所有这些情形中，我们从对撞机物理视角总结并更新了当前的限制与未来前景，即来自 LHC 上 SM Higgs 性质测定及其衰变为不可见 DM 的搜寻，以及来自高能对撞机上更重 Higgs 玻色子和 DM 伴随粒子的搜寻。随后我们将这些结果与来自宇宙学遗迹丰度以及天体粒子物理实验中的直接 and 间接 DM 搜寻所获得的限制和前景进行比较。在所有考虑的模型中，我们探讨了对撞机与天体粒子 DM 搜寻的互补性。
引用
@article{arxiv.1903.03616,
title = {Dark Matter through the Higgs portal},
author = {Giorgio Arcadi and Abdelhak Djouadi and Martti Raidal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.03616},
year = {2020}
}
备注
260 pages, 105 figures. The review is open to comments and suggestions