轻子型 WIMP 共湮灭与当前暗物质搜寻策略
高能物理 - 唯象学
2019-02-14 v2
摘要
我们讨论了在未来高能与天体粒子物理实验中，能在何种程度上确证地探测电弱尺度及以上弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）模型。我们考虑具有类双微子暗物质与类 slepton 共湮灭伴粒子的简化模型，发现微扰模型产生的观测再子丰度至少可达 10 TeV。我们强调共湮灭既可增加也可减少暗物质再子丰度。我们计算了直接探测实验对 DM–核子散射的灵敏度，考虑了间接探测界限，并估计了未来质子对撞机对 slepton 对产生的灵敏度。我们发现当前与未来实验将能探测狄拉克 DM 模型至少达 10 TeV。然而，对于马约拉纳暗物质，当前与未来搜寻对质量高于 2 或 4 TeV 的模型不敏感（分别对应一个或十个共湮灭伴粒子），留下约 70% 的参数空间未被约束。这表明需要新的实验思路来触及共湮灭马约拉纳暗物质模型。
引用
@article{arxiv.1806.07896,
title = {Leptonic WIMP Coannihilation and the Current Dark Matter Search Strategy},
author = {Michael J. Baker and Andrea Thamm},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.07896},
year = {2019}
}
备注
26 pages, 10 figures, v2: version matched to journal (JHEP)