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通过 flavon 门户的热暗物质

高能物理 - 唯象学 2017-10-04 v2

摘要

将暗物质(DM)加入 Froggatt-Nielsen (FN) 机制中,并确定了其成功冻结的条件。要求 FN 标度 ΛFN\Lambda_{\text{FN}} 成为理论的截断使得冻结场景出奇地少。费米子 DM 通常在 U(1)FNU(1)_{\text{FN}} 下带荷,主导湮灭通道为 CP 偶 flavon + CP 奇 flavon。一个最小化情况是 DM-flavon 耦合强度为 O(1)\mathcal{O}(1),具有几个推论:(1)得益于 WIMP 巧合,DM 质量为 O\mathcal{O}(100 GeV - 1 TeV);(2)要求耦合的可微扰性给味标度设定了下限 上限,2 TeV ΛFN14 \lesssim \Lambda_{\text{FN}} \lesssim 14~TeV,这是由于它与 DM 质量和耦合的关系;(3)DM 是一个“隐蔽的 WIMP”,有效隐藏于对撞机和直接探测搜索之外。来自 K 介子混合测量的暗物质和介质质量限制构成了最佳约束,超越了 Xenon1T、Fermi-LAT 和 LHC。未来的直接探测搜索,以及在对撞机上搜索缺失能量加上单喷注/底夸克/顶夸克,是有希望的发现途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.03081,
  title  = {Thermal dark matter via the flavon portal},
  author = {Carlos Alvarado and Fatemeh Elahi and Nirmal Raj},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.03081},
  year   = {2017}
}

备注

14 pages, 6 figures; v2: typos corrected, references added, version accepted for publication in PRD