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单态 Majorana 费米子暗物质:有效场论中的综合分析

高能物理 - 唯象学 2014-10-31 v2

摘要

我们在有效场论 (EFT) 框架下探索了一种单态 Majorana 费米子暗物质候选者,尊重标准模型 SU(3)C×SU(2)L×U(1)YSU(3)_C \times SU(2)_L \times U(1)_Y 规范不变性在不同耦合之间施加的关系。同时考虑了构成完备基的所有维数 -5 和维数 -6 算符,并考虑到可能同时产生多个算符的紫外完备理论。如果额外假设 CP 守恒,则在施加来自遗迹丰度、直接探测、间接探测和对撞机搜索的约束后,发现 EFT 描述有效的剩余参数空间相当受限。在包含 CP 破坏的维数 -5 算符 (χiγ5χ)(HH)(\overline{\chi}i \gamma_5 \chi) (H^\dagger H) 后,显著更大的参数空间被打开。我们使用剖面似然法绘制了此类暗物质情景的剩余景观。还估算了未来使用吨级直接探测实验、类似拟建的 ILC 的 e+ee^+ e^- 对撞机进行的搜索范围,以及来自未来伽马射线观测的限制。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.1859,
  title  = {Singlet Majorana fermion dark matter: a comprehensive analysis in effective field theory},
  author = {Shigeki Matsumoto and Satyanarayan Mukhopadhyay and Yue-Lin Sming Tsai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.1859},
  year   = {2014}
}

备注

36 pages, 7 figures; v2 : comments and references added, matches version to appear in JHEP