自相互作用暗物质的产生机制
高能物理 - 唯象学
2016-03-23 v2
摘要
在自相互作用暗物质作为小尺度结构问题的解决方案的背景下，我们考虑暗物质可能在不与标准模型热浴达到热平衡的情况下产生。我们逐一讨论此类暗物质的各种产生机制：freeze-in、reannihilation 和 dark freeze-out。我们以特别简单的隐矢量暗物质模型为例说明这些机制如何工作。与和标准模型热浴热平衡的情形相反，我们发现有两种机制可以轻松满足所有实验室和宇宙学约束。它们是具有 3-to-2 湮灭的暗冻结出，以及通过轻媒介子的 freeze-in。在第一种机制中，可见 sector 与暗物质 sector 的不同温度使我们能够避免来自宇宙结构形成的约束，以及避免使用非微扰耦合来重现观测到的遗迹密度。对于第二种机制，不同的耦合分别负责暗物质遗迹密度和自相互作用，从而能够超越 BBN、X射线、CMB 和直接探测约束。
引用
@article{arxiv.1510.08063,
title = {Production Regimes for Self-Interacting Dark Matter},
author = {Nicolas Bernal and Xiaoyong Chu and Camilo Garcia-Cely and Thomas Hambye and Bryan Zaldivar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.08063},
year = {2016}
}
备注
40 pages, 14 figures. Accepted for publication in JCAP