膨胀子主导放宽了超对称模型中的 LHC 和宇宙学限制

近期研究指出，若宇宙在暗物质（DM）退耦时并非辐射主导，早期宇宙中膨胀子场的存在因其与暗物质的耗散型耦合可稀释中性子暗物质丰度。在此情景下，两种基本机制相互竞争：修正的哈勃膨胀率倾向于增加遗留密度，而耗散力倾向于降低它。净效应可能导致预测的遗留丰度整体大幅减少，有时幅度可达 O(10^2) 量级。这一特征相当普遍，不依赖于对底层弦动力学的任何特定假设，前提是膨胀子在暴胀结束后但在大爆炸核合成（BBN）之前的早期阶段占主导。后者确保了膨胀子的存在不会破坏 BBN。本文在此情景框架下，结合包括 LHC 搜寻在内的所有最新实验限制，研究了约束最小超对称模型（CMSSM）的现象学。我们发现允许的参数空间显著扩大，包含了 LHC 无法触及的区域。允许区域与直接暗物质搜寻相容，因为现在符合宇宙学遗留密度数据的中性子湮灭率较小，意味着中性子 - 核子截面低于直接暗物质实验的灵敏度。同样重要的是，新的宇宙学允许区域与大于 120 GeV 的希格斯玻色子质量相容，这与 LHC 实验数据指示一致。解释 WMAP 数据所需的较小湮灭截面表明，当前及规划中的通过伽马射线进行的间接暗物质搜寻实验的探测器性能需大幅提升，以探测 CMSSM 区域。