通过冻结退出的跷跷板中微子暗物质

我们研究右手中微子能否扮演宇宙暗物质的角色，并通过冻结退出产生机制生成。在标准图景中，对右手中微子长寿命的要求意味着较小的微子中微子汤川耦合。结果，它们从未达到热平衡，从而禁止了由冻结退出产生。我们注意到，若微子中微子汤川耦合在早期宇宙中足够大以使 sterile 中微子热化，随后在某一时刻变得极小，使其脱离平衡，则此限制得以缓解。作为该框架的具体实现示例，我们考虑一个 Froggatt-Nielsen 模型，并附加一个服从整体对称性（非味对称性）的标量场。起初，flavon 的真空期望值使得有效微子中微子汤川耦合大且不受抑制，使其保持热平衡。在某一时刻，新标量也获得真空期望值从而破缺该对称性。这可能以如下方式发生：flavon 的 vev 偏移至一个新的（更小的）值。那样的话，汤川耦合减小，使得 sterile 中微子在宇宙学时间尺度上稳定。我们表明该机制在宽泛的 sterile 中微子质量范围内有效。