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重型暗光子手册:宇宙学与天体物理约束

高能物理 - 唯象学 2025-11-21 v1

摘要

我们调查质量为 101\sim 10^{-1}-10310^3 MeV 的暗光子的宇宙学与天体物理约束。这些暗光子可在早期宇宙或核心坍缩超新星中大量产生,可能留下明确的观测特征。首先,我们推导了依赖暗光子热残留丰度的宇宙学与天体观测约束,包括 CMB 光谱、原始轻元素丰度以及银河/外银河伽马射线通量。我们考虑最低的再热温度 TRH=6MeVT_{\rm RH} = 6 \, \rm MeV,以确保约束具有保守性,但在最小暗光子模型中不可避免。随后,对于由超新星来源的暗光子,我们系统性地检查所有相关的观测约束,重新审视标准冷却论证,并从火球形成、低能超新星和银河正电子注入等其他论证中推导限制。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.15785,
  title  = {The Heavy Dark Photon Handbook: Cosmological and Astrophysical Bounds},
  author = {Andrea Caputo and Jaeyoung Park and Seokhoon Yun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15785},
  year   = {2025}
}

备注

31 pages, 18 figures