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暗统一:一个非对称暗物质的紫外完备理论

高能物理 - 唯象学 2022-05-18 v1

摘要

受观测到的暗物质与重子质量密度之比 ρD/ρB5\rho_D/\rho_B \simeq 5 的启发,我们提出一种暗色统一理论。在该理论中,暗重子与可见重子的质量由暗禁闭尺度与可见禁闭尺度之比固定,而通过高能标处暗规范理论与可见规范理论的统一,这两个尺度被确定在相近质量。结合由大统一 sector 自然产生的暗-重子生成机制,两 sector 的质量密度必然相近,从而解释了观测到的暗物质质量密度。我们聚焦于此类理论中最简单的例子:标准模型色 SU(3)CSU(3)_C 与暗色 SU(2)DSU(2)_D 在约 10810910^8-10^9 GeV 的中间尺度统一为 SU(5)SU(5)。暗重子由两个处于同位旋三重态构型的暗夸克组成。存在一系列重要的宇宙学、天体物理和对撞机信号可供探索,包括暗物质自相互作用、暗强子导致的早期物质主导、隐 sector 相变产生的引力波信号、对味观测量的贡献,以及类隐谷(Hidden Valley)的对撞机信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.08374,
  title  = {Dark Unification: a UV-complete Theory of Asymmetric Dark Matter},
  author = {Clara Murgui and Kathryn M. Zurek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.08374},
  year   = {2022}
}

备注

33 pages, 6 figures