热退耦产生的动力学暗物质
高能物理 - 唯象学
2018-03-28 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
在动力学暗物质（DDM）框架中，暗 sector 由大量组成型暗粒子构成，这些粒子的各自质量、寿命与宇宙学丰度彼此之间遵循特定的标度关系。特别是，该框架最自然的版本往往需要一个随质量反比标度的宇宙学丰度谱，从而使得质量更大的暗 sector 态具有更小的丰度。迄今为止，DDM模型构建主要依赖非热机制（如错位产生）来生成丰度，因为这些机制产生的丰度具有此性质。相比之下，最简单的热退耦版本往往产生随暗物质组分质量增加而增大而非减小的丰度。本文中，我们证明对传统热退耦机制存在相对简单的修正，可“翻转”所得丰度谱，产生随质量反比标度的丰度。此外，我们证明通过热退耦可涌现的寿命、丰度与质量之间的标度关系，远比此前为DDM系综考虑的非热机制所给出的更为广泛。本文结果从而将DDM框架拓展至热领域，并实质上允许我们按需“设计”所得DDM系综，以实现丰富多样的暗物质现象学。
引用
@article{arxiv.1712.09919,
title = {Dynamical Dark Matter from Thermal Freeze-Out},
author = {Keith R. Dienes and Jacob Fennick and Jason Kumar and Brooks Thomas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09919},
year = {2018}
}
备注
19 pages, LaTeX, 6 figures, 2 tables