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具有$Z_2 \times Z_4$对称性的双组分暗物质模型中的FIMP

高能物理 - 唯象学 2026-02-10 v1

摘要

我们在具有Z2×Z4Z_2 \times Z_4对称性的双组分暗物质模型中考虑FIMP情景,其中引入了一个单态标量SS和一个马约拉纳费米子χ\chi作为暗物质候选者。我们还向标准模型引入了另一个具有非零真空期望值的单态标量S0S_0,以便费米子暗物质在自发对称性破缺后获得质量。该模型在退耦极限下允许六个自由参数:三个质量和三个无量纲参数。取决于暗物质粒子与新的希格斯质量一半之间的质量层级,暗物质遗迹密度将由不同的道决定,其中χ\chiSS的产生可以独立发生。我们数值研究了遗迹密度作为模型自由参数的函数,并确定了四种可能情况下与暗物质约束一致的区域。我们的结果表明,该情景在耦合常数和暗物质质量的广泛范围内是可行的,其中耦合常数λds\lambda_{ds}可以小至O(1020)\mathcal{O}(10^{-20})量级。我们强调,即使对于如此微小的耦合,新的希格斯粒子仍然可以在决定暗物质产生中起主导作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.08359,
  title  = {FIMPs in a two-component dark matter model with $Z_2 \times Z_4$ symmetry},
  author = {XinXin Qi and Hao Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.08359},
  year   = {2026}
}