暗物质自相互作用与低尺度轻子生成统一起源
高能物理 - 唯象学
2022-12-07 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们提出一个新颖且最小的框架，其中轻标量场可产生暗物质（DM）自相互作用，同时增强通过轻子生成路径成功产生宇宙重子不对称性所需的 CP 对称性。为演示目的，我们选择在一个隐形跷跷板情景中工作，其中为辐射产生轻中微子质量而引入的右手中微子（RHN）中最轻者扮演 DM 角色，而较重两者可在产生 DM 遗迹以及轻子不对称性中发挥非平凡作用。由附加单态标量介导的暗物质自相互作用可缓解冷暗物质范式的的小尺度问题，同一标量可产生重 RHN 到标准模型轻子的新单圈衰变过程，即使 RHN 质量在亚 TeV 尺度也提供对 CP 不对称性的增强贡献。由于向轻 mediator 的大湮灭率导致 DM 热遗迹不足，其从较重 RHN 获得晚期非热贡献。隐形跷跷板仅涉及五个新粒子，每个在产生 DM 遗迹和重子不对称性中均有非平凡作用，该模型可解释非零中微子质量，同时可在与 DM 直接探测、味物理和对撞机相关的不同实验中验证。我们在此借助隐形跷跷板情景演示的机制也适用于其他模型。
引用
@article{arxiv.2112.14786,
title = {Unified Origin of Dark Matter Self-Interactions and Low Scale Leptogenesis},
author = {Debasish Borah and Arnab Dasgupta and Satyabrata Mahapatra and Narendra Sahu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.14786},
year = {2022}
}
备注
9 Pages, 6 Captioned Figures, Version accepted for publication in Phys. Rev. D