超重暗物质——从暴胀到可预测情景

科尔曼-温伯格暴胀的一个普遍预言是存在一个重粒子扇区，该扇区与暴胀子（此扇区中最轻的状态）的相互作用在圈图阶产生暴胀子势。对于典型相互作用，重扇区可能包含稳定态，其遗迹丰度在暴胀结束时仅由引力产生。这一普遍特征，加上迄今没有任何暗物质的粒子物理信号，促使我们在暗扇区物理中寻找新方向，包括暗物质为超重的情景。在本文中，我们研究暗物质比暴胀子更重、其存在源于暴胀子动力学、且其今日丰度{\it 自然}地由引力相互作用的微弱程度决定的可能性。这意味着超重暗物质情景可通过暴胀参数和/或 CMB 等曲率扰动与非高斯性的测量来检验。我们明确给出了三种科尔曼-温伯格暴胀情景的细节，研究了这些情况下超重暗物质产生的系统学，并计算出未来 CMB 测量能够探测的参数空间的哪些部分。