中子衰变至非阿贝尔暗 sector

根据标准模型（SM），我们预期每个衰变的中子对应找到一个质子。然而，计数衰变中子数与产生质子数的实验存在分歧。这一差异暗示中子可能具有衰变至暗 sector（DS）的奇异衰变。在本文中，我们探讨一种中子衰变至暗 Dirac 费米子 $\chi$ 与非阿贝尔暗规范玻色子 $W'$ 的情形。我们讨论该情形在假设 DS 粒子通过 freeze-in 产生下的宇宙学含义。在我们提出的情形中，DS 与 SM sector 有三个门户：（1）来自中子与 $\chi$ 混合的费米子门户，（2）标量门户，以及（3）光子与暗规范玻色子之间诱导两 sector 间矢量门户的非重整化动能混合。我们表明费米子门户与标量门户均不应贡献于早期宇宙中粒子的产生。具体而言，我们论证宇宙的最高温度必须足够低以阻止早期宇宙中 $\chi$ 的产生。在本文中，我们依赖矢量门户连接两个 sector，并讨论该模型的唯象界限。主要约束来自确保暗物质的正确遗迹丰度以及规避中子星界限。当暗规范玻色子非常轻时，大爆炸核合成的测量也施加了严格约束。