重开单态标量暗物质的希格斯门户
高能物理 - 唯象学
2017-06-07 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
通过希格斯玻色子门户与标准模型部分耦合的实单态标量场，是最简单且最流行的暗物质 (DM) 模型之一。然而，直接和间接暗物质探测的实验进展，连同大型强子对撞机 (LHC) 的最新结果，已经排除了该情景参数空间的大片区域，并预计在未来几年内对其进行完全探测，若未发现信号则将排除该模型。受此模型简洁性的启发，本文探讨了一种极小且可重整的扩展方案以规避探测，即在暗区中增加一个额外的实单态标量场。我们分析了该模型的物理约束，并表明涉及额外单态的新湮灭和/或共湮灭通道，能够在避免直接和间接探测界限的同时，重现正确的暗物质残留丰度，适用于任何质量高于 50 GeV 的暗物质。我们还表明，在参数空间的某些有趣区域，额外粒子可以被积掉 (integrated-out)，留下一个“巧妙”的有效理论（仅涉及暗物质粒子和希格斯玻色子），该理论基本上复现了上述结果。
引用
@article{arxiv.1701.08134,
title = {Reopening the Higgs portal for Singlet Scalar Dark Matter},
author = {J. Alberto Casas and David G. Cerdeño and Jesus M. Moreno and Javier Quilis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08134},
year = {2017}
}
备注
29 pages, 10 figures. Minor changes and references added