热产生的规范单态标量作为自相互作用暗物质
高能物理 - 唯象学
2009-11-07 v6 天体物理学
摘要
我们表明，一个规范单态标量 S，与希格斯二重态的耦合形式为 lambda_{S} S^{\dagger}S H^{\dagger}H，且 S 的质量完全由希格斯期望值产生，如果 m_{S} \approx (2.9-10.5)(\Omega_{S}/0.3)^{1/5}(h/0.7)^{2/5} MeV（对于希格斯玻色子质量在 115 GeV 到 1 TeV 范围内），则其热产生的遗迹密度为 \Omega_{S} \approx 0.3。值得注意的是，这与自相互作用 (\eta/4)(S^{\dagger}S)^{2} 解释自相互作用暗物质所需的范围 (m_{S} = (6.6-15.4)\eta^{2/3} MeV) 非常相似，当 \eta 不比 1 小很多时。相应的耦合为 lambda_{S} \approx (2.7 \times 10^{-10} - 3.6 \times 10^{-9})(\Omega_{S}/0.3)^{2/5}(h/0.7)^{4/5}，这意味着这样的标量与标准模型扇区的耦合非常弱。
引用
@article{arxiv.hep-ph/0106249,
title = {Thermally Generated Gauge Singlet Scalars as Self-Interacting Dark Matter},
author = {John McDonald},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-ph/0106249},
year = {2009}
}
备注
11 pages LaTeX; considerably shortened and evolved final version, to be published in Phys.Rev.Lett