快速膨胀宇宙中源于轻子生成的 FIMP 暗物质
高能物理 - 唯象学
2021-06-09 v1
摘要
在规范 I 型跷跷板框架内,引入弱相互作用大质量粒子(FIMP) 作为暗物质候选者。轻子生成机制与暗物质遗迹密度通过 Majorana 中微子 的衰变共享共同起源。若提供额外物种 ,其能量密度按 红移,则 Hubble 膨胀率大于标准情形,即宇宙膨胀更快。我们详细研究了这种快速膨胀宇宙对轻子生成以及 FIMP 暗物质的影响。我们展示了对于强洗涤情形,由于 的存在,对最终重子不对称性与暗物质丰度有显著影响。而对于弱洗涤情形,快速膨胀宇宙(FEU)的效应相对较小。我们引入标度因子 与 来描述 FEU 的相应效应。还讨论了在 FEU 中推导效率因子 与 的半解析方法。获得了标准宇宙学与 FEU 下成功热轻子生成与正确 FIMP DM 遗迹密度的可行参数空间。我们的结果表明,对于强洗涤情形,区分不同宇宙学情景是可能的。
引用
@article{arxiv.2104.02364,
title = {FIMP Dark Matter from Leptogenesis in Fast Expanding Universe},
author = {Zhi-Fang Chang and Zhao-Xuan Chen and Jia-Shu Xu and Zhi-Long Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.02364},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 7 figures