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具有速度依赖相互作用的粒子的热遗迹丰度

宇宙学与河外天体物理 2014-11-20 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

我们重新审视了相互作用率依赖于粒子速度的情况下热遗迹粒子丰度的演化。对于索末菲增强的情况,我们表明,以直接方式修改的标准解析近似能够提供精度在10%以内的遗迹粒子丰度估计(相比之下,非索末菲增强情况的误差小于1%)。我们研究了当相互作用率依赖于速度时,动力学退耦对遗迹粒子丰度的影响。对于纯p波湮灭的情况,动力学退耦的影响是增加遗迹丰度,但当动力学退耦温度远低于化学退耦温度时,这种影响可以忽略。对于索末菲增强的s波湮灭情况,在动力学退耦发生后,湮灭会持续改变粒子丰度直至任意低的温度,直到物质主导开始或索末菲效应截止。我们推导了解析近似,以给出这两种情况下的最终遗迹粒子丰度。

关键词

引用

@article{arxiv.0909.4128,
  title  = {Thermal Relic Abundances of Particles with Velocity-Dependent Interactions},
  author = {James B. Dent and Sourish Dutta and Robert J. Scherrer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0909.4128},
  year   = {2014}
}

备注

6 pages, 5 figures. Discussion and clarification added. To appear in Phys. Lett. B.