由一级相变辅助的禁戒暗物质及相关引力波
高能物理 - 唯象学
2026-01-21 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们为质量在 MeV--GeV 范围内的轻费米子暗物质（DM）提出了一个简单且可检验的框架，该暗物质带有暗 规范对称性。 被标量场 自发破缺，赋予暗规范玻色子 质量。主要的暗物质湮灭通过一个禁戒通道进行，即在暗扇区相变之后，暗物质对湮灭成质量稍重的暗规范玻色子和标量粒子。一旦暗扇区相变发生，诱导出的质量间隙激活了禁戒湮灭通道，这反过来决定了暗物质的遗迹丰度，并自然地抑制了晚期湮灭。因此，该方案避免了通常排除热轻暗物质的严苛宇宙微波背景和间接探测限制。此外，同一个对称性破缺相变是强一级的，会产生一个随机引力波背景，有望被未来的空间干涉仪和脉冲星计时阵列探测到。我们证明，实现观测到的暗物质丰度会将暗物质质量与相变的成核温度紧密关联起来。因此，此设置将暗物质遗迹丰度、暗扇区动力学和引力波信号联系起来，为地面和宇宙学观测提供了互补的发现途径。
引用
@article{arxiv.2601.12319,
title = {Forbidden dark matter assisted by first-order phase transition and associated gravitational waves},
author = {Satyabrata Mahapatra and Partha Kumar Paul and Narendra Sahu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.12319},
year = {2026}
}
备注
13+7 pages, 6 captioned figures, 1 table