电弱温度下矢量玻色子衰变产生重惰性中微子
高能物理 - 唯象学
2017-03-01 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
在包含跷跷板质量矩阵的标准模型扩展中，我们研究了在 时由矢量玻色子衰变产生惰性中微子的过程。我们推导了关于惰性中微子产生及其有效混合角的广义量子动力学方程，该方程在很宽的温度范围内、在标准模型相互作用的所有阶上以及混合角的前导阶 下均成立。产生率和有效混合角对螺旋度敏感。正螺旋度态与介质的相互作用较弱，其有效混合角没有显著改变；而负螺旋度的混合角则受到介质的强烈抑制。如果 ，产生的负螺旋度态少于正螺旋度态。在不存在轻子不对称性的情况下存在 MSW 共振，但该共振被阻尼率屏蔽，不会产生增强。负螺旋度态在 时冻结，正螺旋度态在 时冻结，两者的分布均远离热平衡。负螺旋度态的动量分布比正螺旋度态更宽。通过矢量玻色子衰变产生的惰性中微子不满足丰度、寿命和宇宙学约束，无法成为宇宙中唯一的暗物质成分，但可能解决 问题，尽管这处于可能参数空间的极边缘。质量为几 MeV 的重惰性中微子可以衰变为质量为几 keV 的轻惰性中微子，后者对暖暗物质有贡献。我们论证了寿命 的重惰性中微子能够达到局部热力学平衡。
引用
@article{arxiv.1609.07647,
title = {Production of heavy sterile neutrinos from vector boson decay at electroweak temperatures},
author = {Louis Lello and Daniel Boyanovsky and Robert D. Pisarski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.07647},
year = {2017}
}
备注
published version