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全局群自发破缺下的WIMP与SIMP暗物质

高能物理 - 唯象学 2015-06-23 v2

摘要

我们提出并研究了一种标准模型的标量扩展,其满足作为全局U(1)DMU(1)_\text{DM}对称性自发破缺剩余的一个Z3\mathbb{Z}_3对称性。因此,该模型在物理谱中具有一个自然的暗物质候选者和一个Goldstone玻色子。此外,由于与一个新粒子的混合,Higgs玻色子性质相对于标准模型发生了改变。我们探索了参数空间中的区域,同时考虑了来自测量的Higgs性质、暗物质直接探测以及复合前中微子有效物种数测量的限制。暗物质遗迹密度由三类过程决定:通常的自湮灭、半湮灭和纯粹的暗物质323 \to 2过程。后者近来受到关注,导致了所谓的“强相互作用大质量粒子”(SIMP)情形。我们展示了在哪些条件下我们的模型能导致此种情形的具体实现,并研究了暗物质自相互作用可能解决小尺度结构问题的可能性。特别地,我们发现为了使SIMP情形成立,暗物质质量必须在71157-115 MeV范围,全局对称性能量破缺尺度在TeV范围。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.01973,
  title  = {WIMP and SIMP Dark Matter from the Spontaneous Breaking of a Global Group},
  author = {Nicolas Bernal and Camilo Garcia-Cely and Rogerio Rosenfeld},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.01973},
  year   = {2015}
}

备注

28 pages, 17 artistic figures. Accepted for publication in JCAP