从 WIMP 到 FIMP：低再加热温度的情形
高能物理 - 唯象学
2024-01-02 v2
摘要
弱相互作用大质量粒子（WIMPs）和极弱相互作用大质量粒子（FIMPs）是最受推崇的暗物质（DM）候选者之列。在本文中，我们研究了在暴胀再加热期间通过 WIMP 和 FIMP 机制产生暗物质的过程。我们表明，再加热的细节（如暴胀子势和再加热温度）对暗物质的起源有强烈影响。在 WIMP 情形下，暴胀子衰变引起的强熵注入必须通过减小门户耦合来补偿，而在 FIMP 情形下则必须通过增大门户耦合来补偿。我们指出了在低再加热温度情形下 WIMP 与 FIMP 区间之间的平滑转变。作为示例，我们对单态标量暗物质模型进行了完整的数值分析；然而，我们的结果是通用的，可适用于其他粒子暗物质候选者。有趣的是，在低再加热温度的单态标量暗物质模型中，FIMP 机制偏好的区域已被 LZ 和 XENONnT 等直接探测实验所检验。
引用
@article{arxiv.2306.14943,
title = {From WIMPs to FIMPs with Low Reheating Temperatures},
author = {Javier Silva-Malpartida and Nicolás Bernal and Joel Jones-Pérez and Roberto A. Lineros},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14943},
year = {2024}
}
备注
22 pages, 4 figures