有效场论与来自暗物质的 keV 谱线

我们调查了可能导致暗物质衰变或湮灭产生 keV 光子谱线的算符。部分动机源于近期关于星系团和仙女座中存在未解释的 3.5 keV 谱线的声称，但我们的结果可适用于在此能区观测到的任何假设谱线。我们发现，鉴于可观测的通量量，用衰变来解释比用湮灭更合理，至少如果湮灭是直接到标准模型态而不是中间粒子的话。衰变情形可以通过一个标量或赝标量场与光子的耦合来解释，该耦合被一个不低于约化普朗克质量的能标所抑制，这可被视为高能物理的一个诱人线索。从有效场论的角度来看，标量情形特别有趣，我们对此进行了详细讨论。由于存在四次发散的质量修正，自然性强烈建议该理论应在 1000 TeV 能标或以下截断。最合理的此类自然 UV 完备化将涉及超对称。这些自下而上的论证重现了来自模物理自上而下考虑的预期。keV 谱线也可能源于惰性中微子的衰变，在这种情况下存在可重整化的 UV 完备化，且无法对高能物理做出直接推断。