$B-L$ 模型中具有逆跷跷板机制的 FIMP 暗物质候选者
高能物理 - 唯象学
2019-06-24 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
通过所谓冻入机制产生的非热暗物质（DM）生产为标准热 WIMP 情形提供了一个简单的替代方案。在这项工作中，我们考虑在逆跷跷板机制背景下标准模型（SM）的一个流行的 扩展，其至少具有一个（费米子）FIMP DM 候选者。由于附加的 对称性，一个质量约为 keV 的 SM 规范单态费米子是稳定的，并可以作为一个温暗物质候选者。同样，该 对称性通过使相应的 Yukawa 耦合非常小，帮助最轻的右手中微子（质量约为 GeV）成为稳定或长寿命粒子。这也提供了双组分 DM 情形的可能性。首先，在不存在 GeV DM 组分的情况下（即不将其相应 Yukawa 耦合调至非常小），我们仅考虑 keV DM 作为单组分 DM，它由与 相关的额外 规范玻色子的衰变通过冻入机制产生，并能一致地解释 DM 遗迹密度测量。与现有文献大多不同，我们发现了来自湮灭过程的合理 DM 产生。在数值研究 DM 产生后，我们展示了 DM 遗迹密度作为其相关自由参数的函数的依赖关系。我们利用这些结果获得与 DM 遗迹密度界限相容的参数空间区域。其次，我们研究双组分 DM 情形，并强调当前 DM 遗迹密度界限可在广泛的参数空间范围内得到满足。
引用
@article{arxiv.1904.10015,
title = {FIMP dark matter candidate(s) in a $B-L$ model with inverse seesaw mechanism},
author = {Waleed Abdallah and Sandhya Choubey and Sarif Khan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.10015},
year = {2019}
}
备注
26 pages, 11 figures and 1 table. Final results and conclusions unchanged. Version to appear in JHEP