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具有线性对称性破缺的赝 Nambu-Goldstone 玻色子暗物质:再探讨

高能物理 - 唯象学 2024-01-05 v1

摘要

在本工作中,我们重新探讨了赝 Nambu-Goldstone 玻色子暗物质模型,其中全局 U(1)U(1) 暗对称性不仅自发破缺,还通过线性对称性破缺被显式破缺,重点关注 500GeVmDMO(10)500 {\rm GeV} \lesssim m_{\rm DM} \lesssim O(10) TeV 范围内的暗物质质量。该模型不仅在 pNGB 暗物质的背景下自身极具意义,而且在无玻尔兹曼压制的重粒子质量区间 Hmheavy60HH \lesssim m_{\rm heavy} \lesssim 60 H 通过化学势型相互作用产生宇宙对撞机特征的背景下也具有重要意义。在施加微扰幺正性、微扰性、正确的热遗迹密度以及来自对撞机和(非)直接探测实验的约束后,我们发现,当暗 Higgs 质量为 mH2=1(100)m_{H_2} = 1 (100) TeV 且 Higgs-暗 Higgs 混合角 sinθ=0.1\sin \theta = 0.1 时,pNGB 暗物质质量允许高达 1(10)\sim 1 (10) TeV。我们还考虑了全局 U(1)U(1) 暗对称性不发生自发破缺的情况,此时暗物质不再是 pNGB。在这种情况下,暗物质和暗 Higgs 的质量在几 TeV mDM,H270\lesssim m_{{\rm DM}, H_2} \lesssim \sim 70 TeV 范围内近乎简并。pNGB 暗物质和 H2H_2 的低质量区域可以在对撞机或间接暗物质探测中进行直接探测,而如果 HH 低至 O(110)O(1-10) TeV,则重质量区间可以通过 fNLO(0.0110)f_{\rm NL} \sim O(0.01-10) 量级的非高斯性进行探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.02243,
  title  = {Pseudo Nambu-Goldstone Boson DM with Linear Symmetry Breaking: Revisited},
  author = {Jongkuk Kim and P. Ko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02243},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 3 figures