顺势疗法式暗物质，或稀释的重物质如何产生高能宇宙线
高能物理 - 唯象学
2019-02-20 v3 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们指出，当前和规划中的望远镜有潜力探测质量为 O(100) TeV 及以上、发生湮灭的暗物质（DM）。作为此类搜索的目标，我们提出这样的模型：DM 湮灭为较轻的中介子，后者再衰变为标准模型（SM）粒子。这些模型可可靠计算 SM 末态的能谱，并自然规避 DM 质量上的幺正性界限。事实上，长寿命中介子可能在宇宙演化中引起早期物质主导相，并在衰变时稀释先前存在遗迹的密度，从而允许非常大的 DM 质量。我们详细计算了此稀释并以即用形式给出结果。为具体起见，考虑一个暗 U(1) DM 模型，我们进而研究稀释现象以及观测伽马射线、中微子和带电宇宙线的各类高能望远镜中的信号。本研究丰富了这些实验的物理内涵，并为重的新物理 sector 开启了一扇新的观测窗口。
引用
@article{arxiv.1811.03608,
title = {Homeopathic Dark Matter, or how diluted heavy substances produce high energy cosmic rays},
author = {Marco Cirelli and Yann Gouttenoire and Kalliopi Petraki and Filippo Sala},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.03608},
year = {2019}
}
备注
39 pages, 11 figures. v2: reference added, fixed technical issue causing 2 figures not to show properly. v3: BBN constraints amended, conclusions unchanged. Matches published version