FIMP 暗物质冻入规范介导与隐藏扇区
高能物理 - 唯象学
2018-05-11 v3
摘要
我们在规范介导框架内探索暗物质冻入机制，该机制涉及一个隐藏的微弱相互作用大质量粒子 (FIMP)，它在信使场仍处于热浴中时与信使场发生微弱耦合。FIMP 是通用亚稳态超对称 (SUSY) 破缺模型中伪模量的费米子分量，并驻留在隐藏扇区中。FIMP 的遗迹丰度和质量由 SUSY 破缺标度和微弱耦合决定。作为规范介导框架中典型的暗物质候选者，引力微子与 FIMP 的冻入共同贡献于暗物质遗迹丰度。因此，隐藏扇区变为双组分，FIMP 和引力微子均位于 SUSY 破缺隐藏扇区中。我们指出，FIMP 与引力微子之间的比例取决于 SUSY 破缺如何传递给信使。特别是当 FIMP 在隐藏扇区中占主导地位时，引力微子成为隐藏扇区中的次要贡献者。同时，假设中性微子既是冻出机制中的弱相互作用大质量粒子 (WIMP) 暗物质候选者，也是最轻可观测超对称粒子 (LOSP)。我们进一步发现，在我们的冻入规范介导 (FIGM) 模型参数空间中，中性微子对当前暗物质遗迹密度的贡献是次主导的。我们的结果将规范介导框架中的 SUSY 破缺标度与 FIMP 冻入产生率联系起来，为隐藏扇区暗物质研究提供了一个自然且具有预测性的情景。
引用
@article{arxiv.1710.06572,
title = {FIMP Dark Matter Freeze-in Gauge Mediation and Hidden Sector},
author = {Kuo-Hsing Tsao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.06572},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 4 figrues. v2: typos fixed and references added. v3: published version with minor corrections and reference added