基于滤波机制的暗物质与质子生成

我们提出了一种新颖的宇宙暗物质与质子共生机制，利用暗区内含不对称 Dirac 费米子 $\chi$ 的一次序相变（FOPT）。由于 $\chi$ 在气泡壁面上的质量差异，能量上$\chi$ 被捕获于伪真空中形成费米球，这种费米球若$\chi$ 具有足够大的 Yukawa 相互作用，可自我坍缩形成原始黑洞（PBH）。而Such PBH 由伪真空坍缩形成可为宇宙提供暗物质；同时，微量不对称的 $\chi$ 通过气泡壁面渗入真空，经衰变将暗偏置传递至可见区。$\chi$ 在两个势阱之间的质量差异决定了$\chi$ 的滤波与捕获程度，同时也决定$\chi$ 在真空中可衰变至可见区而在伪真空中保持稳定。我们的滤波共生方案可通过近期探测器探测由 FOPT 产生的随机引力波，此外还能通过构成宇宙暗物质的小质量 PBH 实现探测。