直接暗物质搜寻——对大反弹宇宙学的检验
高能物理 - 唯象学
2019-01-23 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们探讨了利用暗物质粒子的质量及其相互作用截面作为早期宇宙演化中存在大反弹（Big Bounce）的确凿信号的可能性。对本宇宙大反弹前的收缩期和大反弹后的膨胀期中暗物质产生的研究表明，这是一种实现当前观测到的宇宙残留丰度的新途径。具体而言，它预测了支配暗物质质量和相互作用截面的特征关系；与标准宇宙学中的非热产生相比，需要热平均截面存在 的因子才能产生足够的暗物质粒子以满足当前观测到的残留丰度，这是因为暗物质是在大反弹前的收缩期以及大反弹后的膨胀期中产生的。由于产生率低于哈勃膨胀率，反弹宇宙演化的信息得以保留。因此，一旦通过实验室直接探测获得暗物质质量和相互作用截面的数值，这条替代路径就成为反弹宇宙情景的特征预测。这促使我们考虑一种标量暗物质候选者，如果它质量较轻，将对暗物质搜寻产生重要影响。
引用
@article{arxiv.1410.5710,
title = {Direct dark matter searches - Test of the Big Bounce Cosmology},
author = {Yeuk-Kwan E. Cheung and J. D. Vergados},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.5710},
year = {2019}
}
备注
25 pages, 23 figures. footnote added to emphasize the difference with out-of-thermal-equilibrium production of dark matter in standard cosmology. published version in JCAP. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1202.3105