费米子暗物质与来自自发轻子数破缺的辐射中微子质量

在本文中，我们研究在 TeV 质量尺度以下存在费米子暗物质粒子并与中微子质量生成机制相关联的可行性。最简实现是在隐形模型（scotogenic model）中达成的，其中中微子质量在 1 圈水平上生成。因此，我们考虑暗物质粒子为在循环中跑动的最轻 $\mathbb{Z}_2$-奇 Majorana 费米子的情况。我们假设轻子数由于一个获得非零真空期望值的轻子数携带标量单态而动力学破缺。在本场景中，暗物质粒子可通过 $t$ 道和 $s$ 道湮灭。后者源于新标量单态与 Higgs 双重态之间的混合。我们确定了低于 1 TeV 的三个不同暗物质质量区域，它们能符合当前实验约束地解释正确数量的暗物质丰度。我们计算了暗物质-核子自旋无关散射截面，发现该模型“自然地”预言居于 XENON1T 所报道的暗物质粒子直接探测搜寻当前极限之下的自旋无关截面。