基于 DAMPE 数据的简化 TeV 轻子型暗物质

利用一个简化框架，我们试图用轻子型 Dirac 费米子暗物质（LDM）解释近期 DAMPE 宇宙线 $e^+ + e^-$ 通量超出。我们讨论了连接 LDM 与标准模型粒子的标量（$\Phi_0$）和矢量（$\Phi_1$）媒介场。在暗物质 relic 密度、伽马射线、宇宙射线和宇宙微波背景（CMB）的约束下，我们发现耦合 $P \otimes S$、$P \otimes P$、$V \otimes A$ 和 $V \otimes V$ 能在暗物质质量约 1.5 TeV、今日自然的热湮灭截面 $<\sigma v> \sim 3 \times 10^{-26} cm^3/s$ 下产生 $e^+ + e^-$ 通量中的正确隆起。其中，$V \otimes V$ 耦合受到 PandaX-II 数据的严格约束（尽管 LDM-核子散射出现于一圈水平），存活样本出现在共振区 $m_{\Phi_1} \simeq 2m_{\chi}$。我们还研究了相关的对撞机信号，如双轻子产生 $pp \to \Phi_1 \to \ell^+\ell^-$，以及 muon $g-2$ 反常。最后，我们给出了此类轻子型暗物质的一个可能 $U(1)_X$ 实现。