中文

$\mathbb{Z}_{2n}$ 多组分暗物质模型的理论与实验约束

高能物理 - 唯象学 2025-11-27 v3

摘要

对任何暗物质模型的完整评估都需要将其低能现象与其高尺度理论可行性相 confrontation。我们对由 Z2n\mathbb{Z}_{2n} 对称性稳定的两组分标量暗物质模型进行此类双重分析,具体为 Z4\mathbb{Z}_4Z6(23)\mathbb{Z}_6(23)Z6(13)\mathbb{Z}_6(13) 框架。每个模型都要通过最新的观察数据检验,包括 Planck relic 密度和来自 LUX-ZEPLIN (LZ) 实验的严格的直接探测限制。同时,我们评估其在 GUT 和 Planck 尺度上的理论完整性,通过强制 vacuum 稳定性和一圈级 Renormalization Group 方程下的扰动单元性来实现。这种结合方法揭示了一个丰富多样的可能性景观。我们展示 Z4\mathbb{Z}_4 模型提供了一个广泛可行的参数空间,由有效的半湮灭所支撑。与此相反,Z6(13)\mathbb{Z}_6(13) 场景被显示为高度微调,解仅限于 Higgs 共振。我们最重要的发现涉及 Z6(23)\mathbb{Z}_6(23) 模型:我们显示,当该模型被视为有效场论时,实验数据与高尺度一致性之间的 apparent 冲突得到解决,为 new physics 在或以下 10610^6 GeV 尺度提供了具体预测。本工作提供了这些 Z2n\mathbb{Z}_{2n} 情景可行性的 definitive 指南,并为如何高能一致性检查揭示暗物质本质提供了引人注目的演示。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.19489,
  title  = {Theoretical and Experimental Constraints on $\mathbb{Z}_{2n}$ Multi-Component Dark Matter Models},
  author = {J. P. Carvalho-Corrêa and I. M. Pereira and B. L. Sánchez-Vega and A. C. D. Viglioni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19489},
  year   = {2025}
}

备注

36 pages, 15 figures, 2 tables