标量单态暗物质模型的现状
高能物理 - 唯象学
2020-08-06 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
暗物质最简单可行的模型之一是一个额外的中性标量，由 对称性稳定。利用 GAMBIT 软件包并综合四个独立采样器的结果，我们给出了该模型的贝叶斯与频率派全局拟合。我们改变单态质量与耦合，以及 13 个 nuisance 参数（包括与直接探测相关的核不确定性、本地暗物质密度以及选定的夸克质量与耦合）。我们纳入了 Planck 测量的暗物质遗迹密度、使用 LUX、PandaX、SuperCDMS 和 XENON100 的直接搜寻、大型强子对撞机对不可见 Higgs 衰变的限制、使用 IceCube 对太阳中暗物质湮灭产生的高能中微子的搜寻，以及使用 Fermi-LAT 对矮星系中湮灭产生伽马射线的搜寻。可行的解存在于耦合量级为 1 处，对应单态质量介于 Higgs 质量与约 300 GeV 之间，以及质量高于 1 TeV 处。只有在后一种情况下，标量单态才能构成全部暗物质。频率派分析表明，单态质量约为 Higgs 一半的低质量共振区也能解释全部暗物质，并且仍然可行。然而，贝叶斯考量显示该区域相当精细调节。
引用
@article{arxiv.1705.07931,
title = {Status of the scalar singlet dark matter model},
author = {The GAMBIT Collaboration and Peter Athron and Csaba Balázs and Torsten Bringmann and Andy Buckley and Marcin Chrząszcz and Jan Conrad and Jonathan M. Cornell and Lars A. Dal and Joakim Edsjö and Ben Farmer and Paul Jackson and Felix Kahlhoefer and Abram Krislock and Anders Kvellestad and James McKay and Farvah Mahmoudi and Gregory D. Martinez and Antje Putze and Are Raklev and Christopher Rogan and Aldo Saavedra and Christopher Savage and Pat Scott and Nicola Serra and Christoph Weniger and Martin White},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.07931},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 5 figures, matches published version. v3 updates the Zenodo URL for supplementary data (available at https://doi.org/10.5281/zenodo.801510)