三重态-四重态暗物质

我们探索了一个暗物质模型，其通过添加一个费米子 $SU(2)_L$ 三重态和两个费米子 $SU(2)_L$ 四重态来扩展标准模型的粒子内容，从而得到一个最小的、现实的、UV完备的电弱相互作用暗物质模型，该模型在树能级通过两类Yukawa耦合与Higgs双重态相互作用。电弱对称破缺后，暗部门的物理能谱由三个Majorana费米子、三个单电荷费米子和一个双电荷费米子组成，其中最轻的中性费米子 $\chi_1^0$ 作为暗物质候选者。典型的能谱表现出中性与带电费米子之间很大程度的质量简并，我们检验了质量差的一圈修正以确保最轻粒子为中性。我们确定了参数空间的区域，在标准宇宙学下暗物质丰度达到饱和（包括共湮灭通道），并发现这通常对于 $m_{\chi_1^0}\sim 2.4~\mathrm{TeV}$ 实现。来自精密电弱测量、暗物质与原子核散射的搜索以及暗物质湮灭的约束十分重要，但为热遗迹留下了一个可行的范围。