用轴矢与矢量 Z' 玻色子检验 freeze-in
高能物理 - 唯象学
2021-10-12 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
高能物理 - 理论
摘要
早期宇宙中弱相互作用大质量粒子（FIMP）暗物质的 freeze-in 产生，是众所周知且受约束的弱相互作用大质量粒子（WIMP）范式的一个有吸引力的替代方案。尽管具有挑战性，FIMP 暗物质的现象学已受到越来越多的关注，并且在少数情景中是可能的。在这项工作中，我们通过考虑费米子暗物质的一个 Z′ 门户来推进这一努力，其中 Z′ 具有矢量和轴矢耦合，质量范围从 MeV 到 PeV。我们评估了来自直接探测、原子宇称破坏、轻子反常磁矩、中微子-电子散射、对撞机和束流倾倒实验对 freeze-in 与 freeze-out 的约束。我们表明，FIMP 已经可以被大多数这些实验以互补的方式检验，而 WIMP 除 Z′ 共振区外尤其在 Z′ 低质量区间可行。我们还讨论了 Z′ 的轴矢耦合在我们结果中的作用。因此，我们希望推动该模型在 FIMP 背景下的具体实现，以及对这些难以捉摸的暗物质候选者的搜寻。
引用
@article{arxiv.2104.13937,
title = {Testing freeze-in with axial and vector $Z'$ bosons},
author = {Catarina Cosme and Maíra Dutra and Stephen Godfrey and Taylor R. Gray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13937},
year = {2021}
}
备注
v2: Minor corrections, discussion expanded, updated figures, references added. Matches journal version