非对称暗物质与重子不对称性的 WIMP 共生成机制
高能物理 - 唯象学
2020-12-11 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 实验
高能物理 - 理论
摘要
我们提出了一种新机制，其中非对称暗物质（ADM）与重子不对称性均在同一亚稳弱相互作用大质量粒子（WIMP）热冻结后的衰变链中生成。暗物质与重子通过守恒的广义重子数相联系，而暗物质不对称性与重子不对称性相互补偿。这一统一框架在解释暗物质-重子巧合问题的同时，继承了传统 WIMP 奇迹在预言物质遗迹丰度方面的优点。我们给出了实现该情形的可重整化模型示例。这些模型通常预言具有亚 GeV 至 GeV 量级质量、与标准模型夸克或轻子相互作用的 ADM，从而在灵敏于低质量 DM 的直接探测实验中产生潜在信号。我们还讨论了其他有趣的现象学预言，包括：具有色或电弱电荷的新中间粒子的 LHC 信号以及 DM 诱导的核子衰变；长寿命 WIMP 可能处于未来高能对撞机实验的探测范围内。
引用
@article{arxiv.2002.05170,
title = {WIMP Cogenesis for Asymmetric Dark Matter and the Baryon Asymmetry},
author = {Yanou Cui and Michael Shamma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05170},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 16 figures, 1 appendix. Freezeout mechanism changed. Matches version published in JHEP