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来自激发态暗物质的 ${N}_{eff}$

高能物理 - 唯象学 2022-02-28 v1

摘要

对于源自共湮灭过程的冷暗物质(DM),暗 sector 中将会存在激发态,其可能在冻结之后不久衰变或湮灭掉。在本文中,我们研究这些激发态的衰变对有效中微子物种数 NeffN_{\rm eff}^{} 的影响,这是一个重要的宇宙学参数,并将由未来的 CMB-S4 项目检验。我们在伪狄拉克 DM 模式通过 Higgs 门户的框架内工作。计算了 DM 的遗迹密度和直接探测信号,给出了可用的参数空间。通过求解光子和带有由激发态衰变诱导的碰撞项的中微子的玻尔兹曼方程,研究了激发态(伪狄拉克费米子的重分量)对活性中微子退耦的影响。数值结果表明 Neff|N_{\rm eff}^{}| 可达 10410^{-4} 量级,其依赖于激发 DM 态的质量和寿命。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.12673,
  title  = {$\mathbf{{N}_{eff}}$ from Excited DM state},
  author = {Wei Chao and Jing-Jing Feng and Ming-Jie Jin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12673},
  year   = {2022}
}