无奇迹 WIMP 是否被排除?

我们研究了一个实电弱三重态标量场作为暗物质,放弃其遗迹丰度通过标准宇宙学历史中的冻结出(freeze out)来确定的要求(我们将这种情况称为“无奇迹 WIMP”)。我们从对撞机搜寻、与地球靶标的直接散射搜寻以及湮灭间接产物搜寻中提取对此类粒子的约束。每类搜寻提供互补信息,且各自在参数空间的不同区域最为有效。LHC 搜寻往往高度依赖于 SU(2) 带电伴子态的质量,并在其与中性暗物质组分之间质量分裂非常大或非常小时有效。直接搜寻在限制 Higgs 门户耦合方面非常有效,但一旦该耦合低于 $\lambda_{\text{eff}} \lesssim 10^{-3}$ 便失效。间接搜寻由于背景和 $J$ 因子而遭受大的天体物理不确定性,但确实为 $\sim$ 100 GeV 至 TeV 质量提供了关键信息。综合允许的参量空间,此类 WIMP 暗物质例子仍然可行,但仅存在于无奇迹区域中。