早期动力学退耦在费米子暗物质模型中的效应
高能物理 - 唯象学
2020-08-26 v2
摘要
我们研究了一个费米子暗物质（DM）模型中早期动力学退耦的效应，该模型仅通过交换 Higgs 玻色子与标准模型粒子相互作用。存在两种 DM-Higgs 耦合，即 CP 守恒和 CP 破坏耦合。如果 DM 质量略低于 Higgs 玻色子质量的一半，则耦合被压低以通过冻结机制获得所测得的 DM 能量密度值。此外，如果 CP 破坏的 DM-Higgs 耦合大于 CP 守恒的耦合，则 DM 与热浴中粒子的散射过程因小动量转移而被压低。由于该压低，DM 的温度可能不同于热浴的温度。通过求解 DM 数密度和温度的耦合方程，我们计算出能重现正确 DM 遗迹丰度的 DM-Higgs 耦合。我们发现，这些耦合必须比不考虑温度差时得到的耦合更大。DM-Higgs 耦合增强的一个后果是 Higgs 不可见衰变分支比的增强。该增强在当前和未来的对撞机实验中是可检验的。
引用
@article{arxiv.2004.10041,
title = {The effect of the early kinetic decoupling in a fermionic dark matter model},
author = {Tomohiro Abe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10041},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 3 figures; typo corrected, updated the constraint from the Higgs invisible decay