隐匿区暗物质的起源 I：宇宙学
高能物理 - 唯象学
2015-03-17 v2
摘要
我们对一个宇宙进行了系统的宇宙学研究，在该宇宙中，可见区与由其自身一组粒子和相互作用组成的隐匿区相耦合，尽管耦合非常微弱。假设暗物质（DM）位于隐匿区中，并在两个区共享的稳定对称性下带荷，我们确定了在这一宽泛框架内允许的弱尺度暗物质的所有可能起源。我们表明暗物质只能通过少数几种机制产生，特别关注冻结、衰变与冻结入，以及涉及暗物质晚期再湮灭和暗物质粒子反粒子不对称性的变体。很像标准冻结（其中暗物质的丰度仅取决于暗物质粒子的湮灭截面），这些机制仅依赖于极小一部分物理参数，其中许多参数可以在 LHC 上直接测量。特别地，我们表明每种暗物质产生机制都与粒子寿命和截面的独特窗口相关联，这些粒子可能在不久的将来被产生。我们在姊妹篇中评估了利用 LHC 明确重构暗物质起源的前景。
引用
@article{arxiv.1010.0022,
title = {Origins of Hidden Sector Dark Matter I: Cosmology},
author = {Clifford Cheung and Gilly Elor and Lawrence J. Hall and Piyush Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.0022},
year = {2015}
}
备注
32 pages, 19 figures; v2: references added, published version