非标准宇宙学阴影下的轻量热自相互作用暗物质
高能物理 - 唯象学
2024-04-24 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
本文中，我们构建了一个 GeV 尺度自相互作用暗物质（DM）的可行模型，其中 DM 在早期宇宙中经热产生。此处，一个在 U(1)_{D} 规范对称性下带有暗电荷的新矢量型费米子充当隐蔽 WIMP DM，它可通过暗规范相互作用主要湮灭为轻暗规范玻色子和单态标量。同时，DM 的自相互作用由同一规范相互作用通过轻暗规范玻色子诱导。除这些粒子外，我们进一步引入两个 Weyl 费米子和一个双重态标量，使得在暗对称性破缺后，由 s 波 DM 湮灭产生的暗规范玻色子主要衰变为活性中微子，从而规避低质量 DM 的 CMB 界限。为获得能同时解释观测 relic 丰度和 DM 自相互作用的公共参数区域，我们还在非标准宇宙学演化中研究该模型，其中在 DM 冻结期间由新场物种驱动的宇宙膨胀快于标准辐射主导宇宙。反过来，也可利用轻量热 DM 的自相互作用性质来检验宇宙的非标准宇宙学历史。
引用
@article{arxiv.2310.05676,
title = {Light Thermal Self-Interacting Dark Matter in the Shadow of Non-Standard Cosmology},
author = {Shu-Yu Ho and Pyungwon Ko and Dibyendu Nanda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.05676},
year = {2024}
}
备注
18 pages, 5 figures, 1 table, matches the version accepted for publication in JCAP