自发电弱对称性破缺与冷暗物质

在标准模型中，弱规范玻色子和费米子通过自发电弱对称性破缺获得质量，该过程通过一种基本标量场实现，即赫斯基场。本文研究了最简单的标量冷暗物质模型，其中标量冷暗物质通过与弱双线赫斯基场的相互作用获得质量，方式与弱规范玻色子和费米子相同。我们的研究表明，在$3\sigma$不确定性范围内（$0.093 < \Omega_{dm} h^2 < 0.129$）以及实验允许的赫斯基玻色子质量范围内（$114.4 \le m_h \le 208$ GeV），标量暗物质质量被限制在$48 \le m_S \le 78$ GeV之间。该结果与W. de Boer等人（$50 \sim 100$ GeV）的研究结果高度一致。这种暗物质湮灭过程可用于解释EGRET在能量超过1 GeV时观察到的伽玛射线过电位（$10\sigma$），与来自常规银河系模型的预期值相比更为符合。我们还研究了该模型的其他现象学后果。例如，在$48 \sim 64$ GeV范围内，赫斯基玻色子可主要衰变为标量冷暗物质。