暗辐射对隐秘 sector 门户相互作用的约束

Peter Adshead; Pranjal Ralegankar; Jessie Shelton

doi:10.1088/1475-7516/2022/09/056

暗辐射对隐秘 sector 门户相互作用的约束

高能物理 - 唯象学 2023-05-25 v3 宇宙学与河外天体物理

作者: Peter Adshead , Pranjal Ralegankar , Jessie Shelton

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摘要

我们更新了关于标准模型(SM)的毫带电粒子(MCP)与规范重子数减轻子数( $B-L$ )拓展的暗辐射约束。在这些模型中,一个有质量的 SM 规范单态媒介子将 SM 等离子体耦合到额外的 SM 单态轻自由度。在早期宇宙中,这些新的轻粒子通过 SM 与 MCP 或新的 $B-L$ 规范玻色子的相互作用被布居,并充当暗辐射。早期宇宙中暗辐射的存在受到当前与即将到来的宇宙微波背景(CMB)测量的严格约束。我们基于当前 $N_{\rm eff}$ 测量更新了 MCP 的界限,并表明未来的 CMB 实验将能够排除或发现为解释 EDGES 反常而引入的拓展 MCP 模型。我们对规范 $B-L$ 模型的分析超越了先前研究,包含了量子统计与非平衡效应。此外,我们考虑了 $B-L$ 规范玻色子的有限寿命,这提升了随后的右手中微子能量密度。我们还发展了一些近似与技术以简化并求解相关的玻尔兹曼方程。我们利用近似推导了具有轻遗迹的通用隐秘 sector 中辐射密度的下界,该下界对隐秘 sector 的细节不敏感,只要媒介子与隐秘 sector 的相互作用强于其与 SM 的相互作用。

关键词

暗辐射毫带电粒子 B-L 规范玻色子隐秘 sector 宇宙微波背景玻尔兹曼方程

引用

@article{arxiv.2206.13530,
  title  = {Dark radiation constraints on portal interactions with hidden sectors},
  author = {Peter Adshead and Pranjal Ralegankar and Jessie Shelton},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.13530},
  year   = {2023}
}

备注

31 pages + 21 pages appendices, matches version accepted in jcap

暗辐射对隐秘 sector 门户相互作用的约束

摘要

关键词

引用

备注

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