最小幽灵模型中具 $N_2$ 轻子生成的费米子暗物质
高能物理 - 唯象学
2019-11-27 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们研究在最小幽灵模型中单态费米子暗物质（DM）与成功轻子生成的可能性，该模型也为 DM 与轻中微子质量提供了共同起源。在此场景中，标准模型（SM）被三个规范单态费米子和一个额外的标量双重态扩充，所有这些在内在 对称性下均为奇，最轻的单态费米子恰好也是最轻的 奇粒子，可依据其与 SM 轻子及 奇标量双重态耦合的强弱成为热或非热 DM 候选者。在两种情形中， 奇标量双重态均扮演非平凡角色：或通过协同湮灭辅助热 DM，或通过衰变为非热 DM 提供来源。较重的 奇单态费米子通过对 SM 轻子与 奇标量双重态的非平衡衰变产生净轻子不对称性。我们表明，产生观测重子不对称度的要求将轻中微子质量正常序下的轻子生成尺度推高至 TeV 尺度数个数量级之上。然而在反序情形下，则可能在几十 TeV 尺度实现成功的 轻子生成。包含轻子味效应在两种情况下均将该轻子生成尺度降低约一个数量级。正确的 DM 丰度可通过热冻结或冻结入机制在参数空间的不同区域实现，这对正在进行中的实验具有有趣的前景。
引用
@article{arxiv.1906.03577,
title = {Fermion Dark Matter with $N_2$ Leptogenesis in Minimal Scotogenic Model},
author = {Devabrat Mahanta and Debasish Borah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.03577},
year = {2019}
}
备注
40 pages, 18 figures, matches version accepted for publication in JCAP