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动力学混合、暗光子与额外维度:I

高能物理 - 唯象学 2018-08-15 v6

摘要

额外维度(ED)可为模型构建提供有用的工具。本文在假设紧致化“半径”量级为 R1101000R^{-1}\sim10-1000 MeV 的前提下,引入暗物质(DM)与标准模型(SM)相互作用的动力学混合/暗光子(DP)门户的单一平坦 ED 扩展,并考察由此产生的对通常 DP 现象学的修正与扩充。在当前场景中,DP 与 DM 均经历完整的 5 维,而 SM 场被限制位于 ED 边界处的 4 维膜上。此类设置可自然给出观测到的 DM 遗迹密度值,并解释获得该密度所需的 DM 与 DP 质量大致简并性。规范对称性破缺可通过边界条件实现,无需引入额外的单态 Higgs 标量,从而规避了此类场与 5 维中通常的 SM Higgs 场耦合相关的所有约束。将规范场映射至消去动力学混合项的正则基的场重定义之自洽性,被发现会对 ED 设置导出一强模型构建约束,该约束涉及 SM 膜上 5 维规范场的膜局域动能项。我们发现此场景的多种变体是可能的,它们与所有当前实验约束一致但预言极为不同的现象学。在本文中,在建立一般模型形式体系后,我们详细讨论复标量 5 维 DM 场的情况,其与来自 CMB 的约束一致,且可能获得或不获得真空期望值(vev)。结果发现 DM 与 DP 场的 Kaluza-Klein(KK)塔会产生有趣且独特的信号。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.08525,
  title  = {Kinetic Mixing, Dark Photons and an Extra Dimension: I},
  author = {Thomas G. Rizzo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.08525},
  year   = {2018}
}

备注

44 pages,13 figs; discussion, figure and references updated, typos fixed; title changed for journal