$U(1)_{\rm B-L+xY}$ 模型中的轻型亲中微子 WIMP
高能物理 - 唯象学
2026-01-15 v1
摘要
亚 GeV 暗物质是一个极具吸引力的热目标，因为它仍可通过标准冻结机制产生；在如此低的质量下，实现冻结自然指向轻中介粒子的存在，这将最有希望的发现途径从能量前沿转移到了强度前沿。然而，实现这一图景颇具挑战性，因为宇宙微波背景 (CMB) 观测对暗物质在复合期湮灭的能量注入施加了严格限制，从而强烈不倾向于简单的 波湮灭至可见标准模型末态。在本工作中，我们基于额外的规范对称性 ，为亚 GeV 热暗物质（“轻 WIMP”）提出了一个具体的亲中微子框架；通过适当选择 ，新的规范玻色子主要耦合于暗物质和中微子，而其对带电轻子的耦合被抑制，使得亚 GeV 暗物质几乎只湮灭为中微子，且强子模式在运动学上被禁戒。我们绘制了在常规宇宙学历史中通过标准热冻结重现观测 relic 丰度的参数空间，并表明在施加当前宇宙学、间接探测和地面限制后，仍有相当大的区域可行；在部分允许的参数空间中，暗物质还表现出足够大的自相互作用，有望缓解小尺度结构问题。
引用
@article{arxiv.2601.09310,
title = {Light neutrinophilic WIMP in the $U(1)_{\rm B-L+xY}$ model},
author = {Tatsuya Aonashi and Shigeki Matsumoto and Yu Watanabe and Yuki Watanabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09310},
year = {2026}
}
备注
28 pages, 3 figures, 2 tables