具有衰变通道的分裂 SIMP 模型
高能物理 - 唯象学
2020-10-13 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们讨论强相互作用大质量粒子(SIMP)框架的一个最小实现。该模型包含一个暗拷贝的 QCD,具有三种颜色和三种轻味。一个与标准模型超电荷动力学混合的大质量暗光子,维持暗 sector 与可见 sector 之间的动力学平衡。其中一种暗介子必然不稳定但寿命长,可能对 CMB 观测量产生影响。我们表明,作用于下型夸克的一个近似“同位旋”对称性是模型的基本要素。该对称性稳定了暗物质,并能使其他态的质量充分分裂,从而强烈压低其遗迹丰度。我们首次讨论了所有介子多重态之间存在显著质量分裂的 SIMP 宇宙学。我们证明 SIMP 机制在设定暗物质遗迹密度方面依然高效,同时可稳健规避对不稳定遗迹的 CMB 限制。我们还考虑了同位旋破缺的现象学后果,包括暗物质衰变。宇宙学、天体物理与地面探测被整合为该参数空间的全局图景。此外,我们在中性自然性框架下勾勒了一个紫外完备方案,其中 GeV 尺度的禁闭是普遍的。我们强调此处讨论的 SIMP 机制若干新特征的普遍适用性。
引用
@article{arxiv.2006.15148,
title = {Split SIMPs with Decays},
author = {Andrey Katz and Ennio Salvioni and Bibhushan Shakya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.15148},
year = {2020}
}
备注
29 pages + appendix + references, 5 figures, 1 table. No XENON1T excess. v2: minor clarifications, added short discussions of new probes and references. Version published in JHEP