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通过维数-6算子实现冻结化暗物质:3-3-1模型中的温暖暗物质

高能物理 - 唯象学 2026-05-19 v1 宇宙学与河外天体物理 计算物理

摘要

我们提出一种自然解决方案,以解决冻结化暗物质范式中固有的微调问题,通过在3-3-1 electroweak 扩展中嵌入一个躲避态单极子。通过施加严格的 Z13Z_{13} 离散规范对称性,我们形式性地抑制所有低维通道,以确保暗子社会仅通过一个六维算子与标准模型(SM)通信。这种理论结构允许暗物质产生所需的极小耦合自然地从电磁尺度与超高Peccei-Quinn对称性破缺尺度之间的深层次层次产生。详细的数值积分Boltzmann方程表明,躲避态单极子可以通过红外冻结机制产生,以匹配观察到的暗物质余量 ΩSh2=0.12\Omega_S h^2 = 0.12。结果得到的 keV 级温暖暗物质候选者仍与严格的Lyman-α森林约束相一致,同时为解决银河尺度的偏差问题(如悬垂-核心问题和缺失卫星问题)提供了可行的解决方案。最终,这一框架为暗物质起源与强CP问题的自我一致统一提供了解决方案,完全独立于人为的参数调整。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.16465,
  title  = {Freeze-in Warm Dark Matter via Dimension-6 Operators in 3-3-1 Models},
  author = {Fuwei Liu and Fujun Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.16465},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 1 figure