引力子暗物质与宇宙锂丰度
高能物理 - 唯象学
2009-09-24 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
本文分析了粒子物理标准模型的超对称扩展，假设引力子是最轻的超对称粒子（LSP），且次轻超对称粒子（NLSP）在大爆炸核合成期间衰变为引力子。特别强调了它们解决“Li7 问题”（即标准大爆炸核合成（BBN）中 Li7 明显过量 2-4 倍）的潜力，它们产生对宇宙学具有重要意义的 Li6，以及这些模型中由此产生的引力子暗物质密度。与以往的研究相比，本研究包含了几项改进。重新分析了约束最小超对称标准模型（CMMSM）中的重引力子，而首次研究了规范介导超对称破缺场景（GMSB）中的轻引力子。研究证实，NLSP stau 衰变为重引力子，在产生所有暗物质的同时，可能解决 Li7 问题。对于 NLSP 衰变时间约 1000 秒的情况，这些场景也会导致对宇宙学具有重要意义的 Li6（以及可能的 Be9）丰度。然而，由于此类场景需要质量 > 1 TeV 的重 stau，它们可能无法在 LHC 上进行测试。研究发现，NLSP stau 衰变为轻引力子可能导致显著的 Li6（和 Be9）丰度，而 NLSP 中性子衰变为轻引力子可能解决 Li7 问题。尽管这两种场景都可以在 LHC 上进行测试，但它们可能不会导致大部分暗物质的产生。本文的一节概述了通过任意遗迹粒子的衰变，显著降低 Li7 丰度和/或提高 Li6（以及可能的 Be9）丰度所需的粒子性质。
引用
@article{arxiv.0812.0788,
title = {Gravitino Dark Matter and the Cosmic Lithium Abundances},
author = {Sean Bailly and Karsten Jedamzik and Gilbert Moultaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.0788},
year = {2009}
}
备注
13 pages (revtex), 9 figures, minor changes, submitted to PRD