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通过引力波信号探测弦隐形区

高能物理 - 唯象学 2025-08-26 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们研究了一个最简化的标准模型延展,其中对偶数 (baryon number) 进行 gauged U(1)BU(1)_B 规范化。通过添加额外费米子,可使该模型无奇点。这些费子中最轻的组成部分可作为可行的暗物质候选者。我们表明,U(1)BU(1)_B 规范化的自发破缺可通过首次相变导致的气泡动力学产生引力波,这些引力波可在未来的引力波实验中被检测到,如 LISA 和 ET。此类引力波信号可用于探测约束该模型的未来观测,并补充暗物质和碱柱搜索。我们对参数空间进行随机数值扫描,得出与当前来自暗物质实验(如 LUX-ZEPLIN 和 XENONnT)的约束相符的可行区域,并关注未来的引力波实验。我们发现,质量为 O(110)\mathcal{O}(1 - 10) TeV 量级的暗物质是未来引力波实验以及实验室实验中最有趣的测试对象。在可行的参数空间中,与 U(1)BU(1)_B 相关的 ZZ' 规范玻色子质量位于几个十 TeV 量级,而与规范化破缺相关的标量质量约为几个百 GeV 到 TeV 量级。因此,暗物质和介质质量尺度通常超出当前直接探测实验的探测范围,并在当前碱柱能量下略有可及。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.17476,
  title  = {Probing Leptophobic Dark Sectors via Gravitational Wave Signatures},
  author = {Taramati and Lekhika Malhotra and Zafri A. Borboruah and Sudhanwa Patra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.17476},
  year   = {2025}
}

备注

39 pages including references, 9 captioned figures