对湮灭为暗胶球的暗物质的间接探测
高能物理 - 唯象学
2023-10-23 v2 高能天体物理现象
摘要
我们研究了对湮灭为暗胶球、进而通过一系列门户衰变为标准模型的暗物质的间接探测。若暗物质候选者耦合于一个无轻味的禁闭规范力，则会出现上述情形，这代表了许多可能的复杂暗 sector。由于最小模型未被探测到以及如双希格斯（Twin Higgs）对小等级问题的解等理论动机，此类隐谷（Hidden Valley）情景正日益受到考虑。暗胶球在间接探测中的研究此前受限于对其在暗簇射中产生的建模困难。我们使用近期的 GlueShower 代码，首次给出了对通过暗胶球湮灭为光子、反质子和正电子通道中标准模型的暗物质的限制。我们还对银河系中心超出（Galactic Centre Excess）进行了拟合，并利用该观测结合其他天体物理限制，展示了多通道观测如何约束理论的 UV 和 IR 细节，即分别为精确的衰变门户和强子化行为。这为对撞机上的隐谷搜寻提供了独特的互补发现与诊断潜力。有趣的是，热 WIMP 湮灭为 O(10 GeV) 暗胶球、进而通过类双希格斯衰变门户进入标准模型，可以在符合其他限制的同时解释银河系中心超出。
引用
@article{arxiv.2211.05794,
title = {Indirect Detection of Dark Matter Annihilating into Dark Glueballs},
author = {David Curtin and Caleb Gemmell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05794},
year = {2023}
}
备注
34 pages, 12 figures. Corrected typos and added references, no changes to conclusions. Extended discussion of relic abundances in Section 2 and dark matter thermal relic cross section in Section 5