用宇宙学可观测量寻找 eV 尺度的轻遗迹粒子
宇宙学与河外天体物理
2021-01-26 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
宇宙学数据为寻找标准模型（SM）之外的新物理提供了有力工具。一个有趣的目标是轻遗迹粒子，即在相对论时期与 SM 退耦的新自由度。近乎无质量的遗迹粒子对辐射能量预算有贡献，通常被参数化为中微子有效数目 的变化。此外，质量大于 eV 的遗迹粒子在今日之前变为非相对论性，因而表现为物质而非辐射。这在宇宙大尺度结构的成团性中留下印记，因为轻遗迹粒子具有类似大质量中微子情形中的重要流运动。在此我们预言当前与未来的宇宙学巡天能多好地探测轻大质量遗迹粒子（LiMRs）。我们考虑对 SM 作包含费米子与玻色子遗迹自由度的最小扩展。通过结合当前与未来的宇宙微波背景和大尺度结构巡天，我们预言可探测具有不同质量与温度的各个 LiMR 的显著程度。我们发现即将进行的实验将可覆盖极广的参数空间，为探索 SM 之外新物理的未知领域开辟了可能。
引用
@article{arxiv.2006.09380,
title = {Finding eV-scale Light Relics with Cosmological Observables},
author = {Nicholas DePorzio and Weishuang Linda Xu and Julian B. Muñoz and Cora Dvorkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09380},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 13 figures. v2: matches the published version