共振赝狄拉克暗物质作为亚 GeV 热靶
高能物理 - 唯象学
2023-08-07 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
暗物质(DM)可能是一种具有微小质量分裂的赝狄拉克热遗迹,其以非对角方式耦合于动力学混合的暗光子。该模型尤其在亚 GeV 质量范围内,是加速器搜寻与直接探测实验的关键基准。通常,即使在复合时期激发态中存在极小比例的赝狄拉克 DM,也会因宇宙微波背景(CMB)的 DM 湮灭界限而被排除;因此,可行的热历史通常必须使激发态呈指数抑制。我们重审共振区中热历史的假设——此处暗光子质量略大于 DM 质量的两倍(在 以内),导致湮灭截面中出现 道共振。该共振大幅降低了实现观测遗迹丰度所需的耦合,意味着在大部分参数空间中,DM 在最终 DM 遗迹丰度达成之前早已与标准模型动力学退耦。我们发现,在该区域激发态并未被热退布居。尽管如此,我们发现即便质量分裂任意小,激发态的存在也违反 CMB 界限。激发态的当前丰度开启了通常对赝狄拉克 DM 不相关的信号可能性,包括间接探测、直接探测与自相互作用 DM 信号。
引用
@article{arxiv.2308.01960,
title = {Resonant Pseudo-Dirac Dark Matter as a Sub-GeV Thermal Target},
author = {Nirmalya Brahma and Saniya Heeba and Katelin Schutz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01960},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 8 figures + 1 secret doodle