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利用暗轫致辐射增强暗物质湮灭率

高能物理 - 唯象学 2017-07-28 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

许多暗物质相互作用类型导致遭受 p 波抑制或螺旋度抑制的湮灭过程,使其相对于未受抑制的 s 波过程居于次要地位。我们证明,自然引入暗初态辐射可开启一个未受抑制的 s 波湮灭通道,从而在特定相互作用类型下提供主导的暗物质湮灭过程。我们以从费米子暗物质辐射出暗自旋-0 或暗自旋-1 粒子的轫致辐射为例说明此效应,χχffϕ\overline{\chi}\chi\rightarrow \overline{f}f\phiffZ\overline{f}fZ'。尽管暗初态辐射过程具有三体末态,其在新物理尺度 Λ\Lambda 上与湮灭到双体末态 χχff\overline{\chi}\chi\rightarrow \overline{f}f 同阶。这比通过标准模型末态辐射或虚内部轫致辐射来解除螺旋度抑制的已知阶次更低。此暗轫致辐射过程应影响暗物质的 LHC 与间接探测搜寻。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.01105,
  title  = {Enhancing Dark Matter Annihilation Rates with Dark Bremsstrahlung},
  author = {Nicole F. Bell and Yi Cai and James B. Dent and Rebecca K. Leane and Thomas J. Weiler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.01105},
  year   = {2017}
}

备注

10 pages, 5 figures, 2 tables. v2: minor changes, matches version published in PRD