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$Z'$ 介导的 WIMPs:已死、将死还是即将被探测到?

高能物理 - 唯象学 2019-11-27 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 实验

摘要

尽管弱相互作用大质量粒子 (WIMPs) 长期以来一直是我们宇宙暗物质候选者中研究最广泛且理论上最具吸引力的类别之一,但在直接探测和对撞机实验中未能探测到它们,已开始削弱人们对这一范式的热情。在本研究中,我们着手评估 WIMP 范式的现状,重点关注通过新规范玻色子与标准模型相互作用的暗物质候选者的情况。在考虑了广泛的 ZZ' 介导暗物质模型之后,我们定量评估了已被现有实验排除的参数空间比例,以及预计将落入未来直接探测实验可及范围内的参数空间比例。尽管存在严格的限制,我们发现相当一部分参数空间仍然可行。更具体地说,如果暗物质是 Majorana 费米子,我们发现该参数空间中数量级为一的比例在许多情况下尚未被当前实验测试。未来具有接近不可约中微子本底灵敏度的直接探测实验将能够测试当前可行参数空间的很大一部分,这为下一代直接探测实验提供了相当大的动力。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.05893,
  title  = {$Z'$ Mediated WIMPs: Dead, Dying, or Soon to be Detected?},
  author = {Carlos Blanco and Miguel Escudero and Dan Hooper and Samuel J. Witte},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.05893},
  year   = {2019}
}

备注

v2: Published version. Modified text, no significant changes. v1:46 pages, 17 figures