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作为暗物质的暗中子:晕中的碰撞与来自暗CP破坏的直接探测

高能物理 - 唯象学 2026-07-08 v1

摘要

我们考虑具有非零拓扑角θ\theta的禁闭规范理论,该理论在暗π介子和暗重子之间诱导CP破坏相互作用,其中暗物质由暗中子组成。θ\theta项产生标量π介子-重子耦合,类似于QCD的CP破坏π介子-核子相互作用。这些相互作用产生由暗π介子介导的吸引长程汤川势,其强度与θ\theta成正比。由于暗π介子自然是轻的准戈德斯通玻色子,由此产生的力可以导致可观的暗物质自相互作用,为自相互作用暗物质范式提供了一个简单且有理论动机的实现。我们还研究了在暗扇区通过暗光子门户与标准模型通信的情况下对直接探测的影响。θ\theta项诱导与θ\theta成正比的暗电偶极矩,这些偶极矩直接与原子核的电场耦合,可以显著提高直接探测率。我们展示了潜在的相互作用如何塑造反冲谱,并讨论了通过其时间依赖性识别信号的CP破坏起源的可能性。最后,我们分析了暗物质自相互作用和直接探测信号之间的相互作用,表明两者都由相同的CP破坏参数控制。我们的结果表明,拓扑角θ\theta在决定复合暗物质的唯象学中可以发挥核心作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.07406,
  title  = {Dark Neutrons as Dark Matter: Collisions in Halos and Direct Detection from Dark CP Violation},
  author = {Pablo Figueroa and Camilo García-Cely and Giacomo Landini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.07406},
  year   = {2026}
}

备注

36 pages, 8 figures, 2 tables