规范耦合统一与非平衡热暗物质
高能物理 - 唯象学
2013-06-19 v1 高能天体物理现象
摘要
我们研究了一种宇宙中暗物质产生的新机制，该机制不依赖于热平衡。暗物质是在暴胀再加热之后，通过质量高于再加热尺度 T_R 的大质量媒介粒子从热浴中填充的。为此，我们考虑了在某个中间尺度 M（量级为 10^10 -- 10^12 GeV）破缺的额外 U(1) 规范对称性模型。我们表明，该模型不仅允许规范耦合统一（在与大统一相关的更高尺度上），而且可以自然地提供一个暗物质候选者，它是标准模型单态但在额外 U(1) 下带电。在几种 E6/SO(10) 构造中预测的中间尺度规范玻色子可以作为暗物质与热浴之间的自然媒介。我们表明，暗物质丰度虽然从未达到热平衡，但在再加热时期后不久就由关系式 T_R^3/M^4 确定。因此，我们表明决定 M 的规范耦合统一也固定了再加热温度 T_R，其值可高达 10^11 GeV。
引用
@article{arxiv.1302.4438,
title = {Gauge Coupling Unification and Non-Equilibrium Thermal Dark Matter},
author = {Yann Mambrini and Keith A. Olive and Jeremie Quevillon and Bryan Zaldivar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.4438},
year = {2013}
}
备注
4 pages, 2 figures, 1 table