19参数SUGRA模型中的中性微子与轴子/轴微子冷暗物质之比较

我们计算了一般19参数超引力（SUGRA-19）模型中热产生中性微子冷暗物质的遗留丰度。对大统一（GUT）能标参数的扫描表明，具有类bino中性微子的模型通常会产生暗物质密度 \Omega_{\tz_1}h^2\sim 1-1000，即比测量值高出1到4个数量级。具有higgsino或wino冷暗物质的模型可以产生正确的遗留密度，但主要针对中性微子质量在700-1300 GeV左右的情况。具有混合bino-wino或bino-higgsino冷暗物质的模型，或具有主导共湮灭或A共振湮灭的模型，可以产生正确的丰度，但这种情况极难通过对GUT能标参数的一般扫描来产生；这表明在这些情况下遗留丰度存在高度微调。要求 m_{\tz_1}\alt 500 GeV（作为粗略的自然性要求）会在测量的冷暗物质丰度处引起参数空间中最小的概率下凹。作为比较，我们还扫描了具有四个自由参数的mSUGRA空间。最后，我们研究了具有混合轴子/轴微子冷暗物质的Peccei-Quinn扩充MSSM。在这种情况下，遗留丰度更自然地与测量值相符。鉴于我们的累积结果，我们得出结论，未来的轴子搜索应在更宽的轴子质量范围内进行探测，并更深入地探测轴子耦合。