热浴中冻结产生：共振、介质效应与相变
高能物理 - 唯象学
2022-03-02 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
从原初等离子体冻结出来的暗物质遗迹密度计算已达高度精细水平，多种数值工具可随时满足观测所需的精度。另一方面，通过冻结产生（freeze-in）机制进行的暗物质产生对远高于冻结出来情形的温度敏感，这意味着在追求同等精度时带来技术与计算上的双重困难。我们重述了冻结产生的表述，以便利地纳入介质内修正（如等离子体效应与相对论量子气体的自旋统计），以及由电弱与强相变所诱导的暗物质产生率的温度依赖性，并详细讨论了在存在 道共振时出现的额外复杂性。我们在希格斯门户模型框架下阐释了我们的方法，并给出了迄今最精确的标量单态暗物质冻结产生丰度计算。我们特别探讨了再加热温度较小的情况，此时冻结产生机制所隐含的耦合可在 LHC 上被检验。连同本文，我们发布了 DarkSUSY 的重大更新版本 6.3，其新增了执行一般冻结产生计算的能力，涵盖上述所有复杂性。
引用
@article{arxiv.2111.14871,
title = {Freezing-in a hot bath: resonances, medium effects and phase transitions},
author = {Torsten Bringmann and Saniya Heeba and Felix Kahlhoefer and Kristian Vangsnes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.14871},
year = {2022}
}
备注
35 pages, 7 figures