经冻结产生机制生成的 FIMP 暗物质的质量下界
高能物理 - 唯象学
2021-10-15 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
弱相互作用大质量粒子(FIMPs)是一类暗物质候选者,它们从未在早期宇宙中热化,其产生通过热浴粒子的衰变和/或散射进行。若 FIMPs 与热浴的相互作用是可重整化的——即所谓的冻结(freeze-in)情形——则产生在热浴粒子质量附近的温度最为高效,且对高温下的未知物理不敏感。我们以模型无关的方式考虑三种不同的产生机制:二体衰变、三体衰变和二体碰撞。我们计算了 FIMP 相空间分布与物质功率谱,并研究了小尺度宇宙学结构的压低。我们的结果给出了 FIMP 质量的下界。最后,我们研究了在 FIMPs 提供次主导暗物质组分的情形中如何放宽这些约束。
引用
@article{arxiv.2012.01446,
title = {Lower Mass Bounds on FIMP Dark Matter Produced via Freeze-In},
author = {Francesco D'Eramo and Alessandro Lenoci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.01446},
year = {2021}
}
备注
50 pages, 14 figures, 3 tables; version published in JCAP