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围绕 eV 量级的冷“热暗物质”的热产生

高能物理 - 唯象学 2023-06-07 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 实验

摘要

弱相互作用且极少湮灭的暗物质(DM)的一个非常简单的产生机制是热产生,其预言 DM 质量在 eV 附近。这被广泛认为是热暗物质情形。尽管来自背景光的若干观测迹象暗示该质量区间存在 DM,但热暗物质情形一直被认为与我们所处宇宙的结构形成严重紧张,因为由热反应产生的 DM 的自由流长度被认为过长。在本文中,我指出先前的结论并非总是成立,这取决于玻色型 DM 的反应,因为在极低动量下存在玻色增强反应。通过使用简单的 121\leftrightarrow 2 衰变/逆衰变过程来产生 DM,我证明了 eV 区间的玻色型 DM 可以通过适用于轴子、隐光子及其他玻色型 DM 候选者的模型无关分析,从热等离子体中“冷”地热产生。因此,eV 质量区间的玻色型 DM 可能仍然是特殊的且在理论上动机充分的。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.08735,
  title  = {Thermal production of cold "hot dark matter" around eV},
  author = {Wen Yin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08735},
  year   = {2023}
}

备注

14 pages, 7 figures, comments are welcome