×

重子和轻子GeV暗物质。 (英语) Zbl 1509.83022号

摘要:我们对GeV尺度暗物质与重子和轻子耦合的模型进行了系统分析。这些理论提供了一个自然的框架来解释宇宙的物质-反物质不对称性。我们发现,只要暗物质粒子足够重,只有少数重子暗物质模型不受树能级质子衰变的影响,而没有明确规定重子数守恒。我们列举了这些案例,并简要概述了它们的现象学。然后,我们将重点放在轻子暗物质模型上,以更详细地讨论通过轻子发生产生的重子不对称性、暗扇区的对称恢复以及间接探测实验中预期的暗物质湮灭信号。

MSC公司:

83元56角 暗物质和暗能量
81V35型 核物理学
81V15型 量子理论中的弱相互作用
2012年第81季度 量子理论中的非自伴算符理论,包括产生和毁灭算符
60G35型 信号检测和滤波(随机过程方面)
85甲15 星系和恒星结构
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 鲁宾,V.C。;Ford,W.K.,《仙女座星云从发射区光谱调查中的旋转》,《天体物理学》。J.,159,379(1970)
[2] de Bernardis,P.,《从宇宙微波背景辐射的高分辨率地图中获得的平坦宇宙》,《自然》,404955-959(2000)
[3] 加瓦齐,R。;特雷,T。;罗德斯,J.D。;Koopmans,L.V。;博尔顿,A.S。;伯尔斯,S。;梅西,R。;洛杉矶穆斯塔卡斯,斯隆透镜ACS调查。4.在100个有效半径范围外的早期类型星系的质量密度剖面,天体物理学。J.,667176-190(2007)
[4] 出版社,W.H。;莱登,B.S。;Spergel,D.N.,生成大规模结构和提供暗缺失物质的单一机制,Phys。修订稿。,64, 1084 (1990)
[5] Hui,L。;奥斯特里克,J.P。;屈里曼,S。;Witten,E.,作为宇宙暗物质的超轻标量,Phys。D版,95,4,第043541条,pp.(2017)
[6] 科尔布,E.W。;Chung,D.J.H。;A·里奥托,威廉姆斯!,AIP确认程序。,484, 1, 91-105 (1999) ·Zbl 1162.83373号
[7] 迈斯纳,K.A。;尼古拉,H.,普朗克质量带电引力暗物质,物理学。D版,100,3,第035001条pp.(2019)
[8] 格里斯特,K。;Kamionkowski,M.,《统一性对暗物质粒子质量和半径的限制》,Phys。修订稿。,64, 615 (1990)
[9] Bai,Y。;Long,A.J。;Lu,S.,暗夸克块金,物理学。D版,99,5,第055047条pp.(2019)
[10] 卡尔·B·J。;Kohri,K。;森杜达,Y。;Yokoyama,J.,《原始黑洞的新宇宙学约束》,《物理学》。D版,81,第104019条pp.(2010)
[11] Bird,S。;乔利斯,I。;穆尼奥斯,J.B。;Ali-Haimoud,Y。;Kamionkowski,M。;科维茨,E.D。;Raccanelli,A。;里斯,A.G.,LIGO探测到暗物质了吗?,物理学。修订稿。,116,20,第201301条pp.(2016)
[12] 卡普兰,D.E。;Luty,医学硕士。;Zurek,K.M.,《不对称暗物质》,《物理学》。D版,79,第115016条,pp.(2009)
[13] Zurek,K.M.,《不对称暗物质:理论、特征和约束》,《物理学》。代表,537,91-121(2014)·Zbl 1358.81167号
[14] 阿诺德·J·M。;森林,B。;怀斯,M.B.,重子数破坏但没有质子衰变的简化模型,物理学。D版,87,第075004条,第(2013)页
[15] 北阿萨德。;森林,B。;Grinstein,B.,轻子夸克和双夸克模型中的重子数和轻子普适性破坏,物理学。莱特。B、 777324-331(2018)
[16] Abi,B.,深地下中微子实验(DUNE),远探测器技术设计报告
[17] 福田,Y.,《超级神户探测器》,Nucl。仪器。方法A,501,418-462(2003)
[18] 科恩,T。;Zurek,K.M.,轻子不对称中的亲轻子暗物质,《物理学》。修订稿。,104,第101301条pp.(2010)
[19] 贝尔,N.F。;Galea,A.J。;Volkas,R.R.,晚期暗物质衰变模型,物理学。D版,83,第063504条pp.(2011)
[20] Falkowski,A。;Ruderman,J.T。;Volansky,T.,来自轻生作用的非对称暗物质,高能物理学杂志。,05,第106条pp.(2011)·Zbl 1296.81164号
[21] 巴克利,M.R。;Profumo,S.,《在不对称暗物质中再生对称性》,Phys。修订稿。,108,第011301条pp.(2012)
[22] 西里利,M。;潘奇,P。;仆人G。;Zaharijas,G.,非对称WIMP暗物质的DM/反DM振荡的后果,J.Cosmol。Astropart。物理。,03,第015条pp.(2012)
[23] Tulin,S。;于海波(Yu,H.-B.)。;Zurek,K.M.,《振荡非对称暗物质》,J.Cosmol。Astropart。物理。,05,第013条pp.(2012)
[24] 北欧冈田。;Seto,O.,最初是不对称暗物质,Phys。D版,86,第063525条,pp.(2012)
[25] Ibe,M。;小林,S。;Nagai,R。;Nakano,W.,振荡复合非对称暗物质,高能物理学杂志。,01,第027条pp.(2020)
[26] Atwood,W.B.,费米伽马射线太空望远镜任务中的大面积望远镜,天体物理学。J.,697,1071-1102(2009年)
[27] Tavani,M.,《e-ASTROGAM科学:MeV-GeV伽马射线天体物理学空间任务》,《高能物理学杂志》。,19, 1-106 (2018)
[28] 杜尔,M。;菲列维斯·佩雷斯,P。;怀斯,M.B.,重子和轻子数与轻子夸克的规范理论,物理学。修订稿。,110,第231801条pp.(2013)
[29] 施瓦勒,P。;泰特,T.M.P。;Vega-Morales,R.,计量轻子数中的暗物质和类矢量轻子,Phys。D版,88,3,第035001条,pp.(2013)
[30] Pfutzner,M。;Riisager,K.,《观察核中中子暗衰变的可能性》,Phys。C版,97,4,第042501条pp.(2018)
[31] 森林,B。;Grinstein,B.,中子衰变异常的暗物质解释,物理学。版次:Lett。。物理学。修订稿。,物理学。修订稿。,124、19,第219901条pp.(2020),勘误表:
[32] 森林,B。;格林斯坦,B.,《中子的黑暗秘密》,国防部。物理学。莱特。A、 第35、31条,第2030019页(2020年)
[33] Fajfer,S。;Susic,D.,有色标量介导的核子衰变为不可见的费米子
[34] Keung,W.-Y。;Marfatia,D。;Tseng,P.-Y.,中子振荡和质子衰变搜索中中子暗衰变模型的湮没特征,高能物理学杂志。,09,第053条pp.(2019)
[35] Heeck,J.,重子和轻子数的轻粒子·Zbl 1476.81158号
[36] Davoudiasl,H。;莫里西·D·E。;Sigurdson,K。;Tulin,S.,《胚胎发生:重子可见物质和反重子暗物质的统一起源》,Phys。修订稿。,105,第211304条pp.(2010)
[37] Davoudiasl,H。;莫里西·D·E。;Sigurdson,K。;Tulin,S.,不对称暗物质对重子的破坏,物理学。D版,84,第096008条pp.(2011)
[38] 德米多夫,S.V。;Gorbunov,D.S.,《类核糖体生成的类衰变特征》,Phys。D版,93,3,第035009条pp.(2016)
[39] 金,M。;Gao,Y.,核子-通过重子数破坏的轻暗物质湮灭,物理学。D版,98,7,第075026条pp.(2018)
[40] 黄,J。;赵勇,《暗物质诱导的核子衰变:模型和特征》,高能物理学杂志。,02,第077条pp.(2014)
[41] 北伯纳尔。;方,C.S。;Fonseca,N.,《共享但不关心:宇宙的暗物质和重子不对称性》,J.Cosmol。Astropart。物理。,09,第005条pp.(2016)
[42] Klinkhamer,F.R。;曼顿,N.S.,《温伯格-萨拉姆理论中的鞍点解》,《物理学》。D版,30,2212(1984)
[43] Asaka,T。;滨口,K。;川崎,M。;Yanagida,T.,《膨胀衰变中的轻生》,《物理学》。莱特。B、 464,12-18(1999)
[44] Giudice,G.F。;佩洛佐,M。;里奥托,A。;Tkachev,I.,预热和轻子发生时大质量费米子的产生,高能物理学杂志。,08,第014条,第(1999)页
[45] 布赫米勒,W。;佩凯,R.D。;Yanagida,T.,《作为物质起源的轻生》,Annu。版次编号。第部分。科学。,55, 311-355 (2005)
[46] Aghanim,N.,普朗克2018年结果。六、 宇宙学参数,阿童木。天体物理学。,641,A6(2020年)
[47] Jeong,Y.S。;Kim,C.S。;Lee,H.-S.,《在大质量范围内对(U(1)_L)规范玻色子的约束》,国际期刊Mod。物理学。A、 第31、11条,第1650059页(2016年)
[48] 科尔布,E.W。;特纳,M.S.,《早期宇宙》(1990年),《艾迪森·韦斯利:加利福尼亚州艾迪森·韦斯利红木城》·Zbl 0984.83503号
[49] Tanabashi,M.,《粒子物理学评论》,物理学。D版,98,3,第030001条pp.(2018)
[50] Kanzaki,T。;川崎,M。;Kohri,K。;Moroi,T.,中微子注入的宇宙学约束,物理学。D版,76,第105017条,第(2007)页
[51] Acharya,S.K。;Khatri,R.,从CMB光谱畸变和轻元素丰度对高能非热中微子注入(N_{operatorname{eff}})的限制
[52] Peter,A.H.G。;穆迪,C.E。;Kamionkowski,M.,《暗物质衰变和自引力晕》,Phys。D版,81,第103501条,pp.(2010)
[53] 贝尔,N.F。;Galea,A.J。;Petraki,K.,晚期暗物质衰变的寿命约束,物理学。D版,82,第023514条pp.(2010)
[54] Abdelqader,M。;Melia,F.,《衰变的暗物质和矮晕的缺陷》,周一。不是。R.阿斯顿。《社会学杂志》,3881869-1878(2008)
[55] 克莱恩,J.M。;甘比尼,G。;S.D.麦克德莫特。;Puel,M.,晚时间暗物质振荡和核心切割问题
[56] Slatyer,T.R.,《宇宙黑暗时代的间接暗物质特征》。从普朗克结果中推广s波暗物质湮灭的界限,Phys。D版,93,2,第023527条,pp.(2016)
[57] 克里米吉斯,S.M。;阿姆斯特朗,T.P。;西印度阿克斯福德。;Bostrom,C.O。;Fan,C.Y。;Gloeckler,G。;Lanzerotti,L.J.,《旅行者号航天器上的低能带电粒子(LECP)实验》,《空间科学》。修订版,21329-354(1977年)
[58] 斯通,E.C。;卡明斯,A.C。;F.B.麦当劳。;公元前海基拉。;拉尔,N。;Webber,W.R.,《旅行者1号》在日光层离子耗尽的区域观测低能银河宇宙线,《科学》,341150(2013)
[59] Boudaud,M。;Lavalle,J。;Salati,P.,对MeV暗物质粒子的新型宇宙射线电子和正电子约束,物理学。修订稿。,119,第021103条,第(2017)页
[60] Abazajian,K.N。;阿格拉瓦尔,P。;查科,Z。;Kilic,C.,《费米-LAT各向同性扩散γ射线背景光谱对暗物质的保守约束》,J.Cosmol。Astropart。物理。,11,第041条pp.(2010)
[61] 巴特尔斯,R。;Gaggero博士。;Weniger,C.,《利用MeV光子进行间接暗物质搜索的前景》,J.Cosmol。Astropart。物理。,05,第001条pp.(2017)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。