×

通过Yukawa势相互作用的暗物质的辐射有界态形成截面。 (英语) Zbl 1378.85006号

小结:我们计算了暗物质辐射形成束缚态的横截面,暗物质的相互作用在非相对论状态下由Yukawa势描述。这些横截面对于具有长程相互作用的暗物质的宇宙学和现象学研究非常重要,这些暗物质位于一个隐藏的扇区内,并且对于TeV尺度的WIMP暗物质也是如此。我们为通过矢量或标量玻色子发射发生的主要捕获过程提供了对横截面的领先阶贡献。我们详细检查了它们的特性,包括它们在库仑区内外的速度依赖性,以及它们的共振结构。对于湮灭粒子对,我们比较了束缚态的形成和湮灭。

MSC公司:

85A40型 天体物理宇宙学
83个F05 相对论宇宙学
83D05号 爱因斯坦以外的相对论引力理论,包括非对称场论
81V22型 统一量子理论

软件:

LAPACK公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] K.Petraki、M.Postma和M.Wiechers,《费曼图中的暗物质束缚态》,JHEP06(2015)128[arXiv:1505.00109]【灵感】·Zbl 1388.83939号 ·doi:10.1007/JHEP06(2015)128
[2] H.An,M.B.Wise和Y.Zhang,束缚态对暗物质湮灭的影响,物理学。版本D 93(2016)115020[arXiv:1604.01776]【灵感】。
[3] H.An,M.B.Wise和Y.Zhang,P波湮没暗物质的强CMB约束,arXiv:1606.02305[启示]。
[4] P.Asadi、M.Baumgart、P.J.Fitzpatrick、E.Krupczak和T.R.Slatyer,弱电WIMPonium的捕获和衰变,JCAP02(2017)005[arXiv:1610.07617]【灵感】。 ·doi:10.1088/1475-7516/2017/02/005
[5] A.Sommerfeld,Über die Beugung und Bremsung der Elektronen(德语),Ann.Phys.403(1931)257·Zbl 0003.14204号
[6] P.Hoyer,束缚态-从QED到QCD,arXiv:1402.5005[INSPIRE]·Zbl 1470.81002号
[7] B.von Harling和K.Petraki,热遗迹暗物质的束缚态形成和统一性,JCAP12(2014)033[arXiv:1407.7874][IINSPIRE]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2014/12/033
[8] I.Baldes和K.Petraki,非对称热遗迹暗物质:Sommerfeld增强的冻结、湮没信号和幺正边界,arXiv:1703.00478[启示]。
[9] K.M.Belotsky,E.A.Esipova和A.A.Kirillov,关于具有库仑类相互作用的暗物质粒子复合的经典描述,Phys。莱特。B 761(2016)81[arXiv:1506.03094]【灵感】。
[10] K.Petraki和R.R.Volkas,《不对称暗物质综述》,国际期刊Mod。物理学。A 28(2013)1330028[arXiv:1305.4939]【灵感】。 ·doi:10.1142/S0217751X13300287
[11] F.-Y.Cyr-Racine和K.Sigurdson,原子暗物质宇宙学,物理学。修订版D 87(2013)103515[arXiv:1209.5752]【灵感】。
[12] L.Pearce、K.Petraki和A.Kusenko,光晕中暗原子形成的信号,物理学。版次:D 91(2015)083532[arXiv:1502.01755]【灵感】。
[13] L.Pearce和A.Kusenko,自交非对称暗物质的间接检测,Phys。版本D 87(2013)123531[arXiv:1303.7294]【灵感】。
[14] J.M.Cline、Y.Farzan、Z.Liu、G.D.Moore和W.Xue,3.5 keV X射线作为暗原子的“21<Emphasis Type=“Italic”>cm线”和与光不育中微子的联系,Phys。版本D 89(2014)121302[arXiv:1404.3729]【灵感】。
[15] J.J.Sakurai,《现代量子力学》(1985年)·Zbl 1345.81153号
[16] M.Pospelov和A.Ritz,隐蔽暗物质的天体物理特征,Phys。莱特。B 671(2009)391[arXiv:0810.1502]【灵感】。 ·doi:10.1016/j.physletb.2008.12.012
[17] C.Kouvaris、K.Langble和N.G.Nielsen,《太阳中黑铵的光谱》,JCAP10(2016)012[arXiv:1607.00374]【灵感】。 ·doi:10.1088/1475-7516/2016/10/012
[18] M.Cirelli,P.Panci,K.Petraki,F.Sala和M.Taoso,暗物质的秘密联络:具有束缚态的暗U(1)扇区的现象学,arXiv:1612.07295[启示]。
[19] K.Griest和M.Kamionkowski,《暗物质粒子质量和半径的统一极限》,《物理学》。Rev.Lett.64(1990)615【灵感】。 ·doi:10.1103/PhysRevLett.64.615
[20] X.Kong和F.Ravndal,有效场理论中的质子-质子散射长度,物理学。莱特。B 450(1999)320[勘误表同上B 458(1999)565][nucl-th/9811076][灵感]。
[21] X.Kong和F.Ravndal,有效场理论中领先的质子-质子聚变,Nucl。物理学。A 656(1999)421[nucl-th/9902064]【灵感】。
[22] K.Blum,R.Sato和T.R.Slatyer,Sommerfeld增强的自洽计算,JCAP06(2016)021[arXiv:1603.01383][灵感]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2016/06/021
[23] M.Cirelli,N.Fornengo和A.Strumia,极小暗物质,Nucl。物理学。B 753(2006)178[hep-ph/0512090]【灵感】·Zbl 1196.83035号
[24] M.Cirelli、A.Strumia和M.Tamburini,最小暗物质的宇宙学和天体物理学,Nucl。物理学。B 787(2007)152[arXiv:0706.4071][灵感]。 ·doi:10.1016/j.nuclphysb.2007.07.023
[25] M.Cirelli和A.Strumia,《最小暗物质:模型和结果》,《新物理学杂志》11(2009)105005[arXiv:0903.3381]【灵感】·Zbl 1194.83111号 ·doi:10.1088/1367-2630/11/10/1005005
[26] A.Hryczuk、R.Iengo和P.Ullio,MSSM中包括Sommerfeld增强的遗迹密度,JHEP03(2011)069[arXiv:1010.2172][灵感]·Zbl 1301.81346号 ·doi:10.1007/JHEP03(2011)069
[27] A.Hryczuk,I.Cholis,R.Iengo,M.Tavakoli和P.Ullio,间接检测分析:wino暗物质案例研究,JCAP07(2014)031[arXiv:1401.6212][INSPIRE]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2014/07/031
[28] M.Beneke、C.Hellmann和P.Ruiz-Femenia,重中性粒遗迹丰度与Sommerfeld增强-pMSSM场景研究,JHEP03(2015)162[arXiv:1411.6930]【灵感】。 ·doi:10.1007/JHEP03(2015)162
[29] M.Cirelli、F.Sala和M.Taoso,《Wino-like最小暗物质和未来对撞机》,JHEP10(2014)033【Erratum ibid.01(2015)041】【arXiv:1407.7058】【灵感】。
[30] J.Ellis、F.Luo和K.A.Olive,《Gluino coannihilation reviewed》,JHEP09(2015)127[arXiv:1503.07142]【灵感】。 ·doi:10.1007/JHEP09(2015)127
[31] S.Kim和M.Laine,QCD中通过束缚态的快速热共湮灭,JHEP07(2016)143[arXiv:1602.08105][灵感]。 ·doi:10.1007/JHEP07(2016)143
[32] S.Kim和M.Laine,《关于近阈值湮没的热修正》,JCAP01(2017)013[arXiv:1609.00474][灵感]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2017/01/013
[33] J.D.March-Russell和S.M.West,WIMPonium和间接暗物质探测的增强因子,Phys。莱特。B 676(2009)133[arXiv:0812.0559]【灵感】。 ·doi:10.1016/j.physletb.2009.04.010
[34] B.Holdom,两个U(1)和ϵ电荷转移,Phys。莱特。B 166(1986)196【灵感】。 ·doi:10.1016/0370-2693(86)91377-8
[35] 富特(R.Foot)和何晓刚(X.-G.He),《扩展规范理论中ZZ混合的评述》,物理学。莱特。B 267(1991)509【灵感】。 ·doi:10.1016/0370-2693(91)90901-2
[36] B.Körs和P.Nath,标准模型的Stückelberg扩展,物理。莱特。B 586(2004)366[hep-ph/0402047]【灵感】。
[37] D.Feldman、B.Körs和P.Nath,超视界相互作用暗物质,物理学。修订版D 75(2007)023503[hep-ph/0610133][INSPIRE]。
[38] M.Pospelov、A.Ritz和M.B.Voloshin,隐蔽WIMP暗物质,物理学。莱特。B 662(2008)53[arXiv:0711.4866]【灵感】。 ·doi:10.1016/j.physletb.2008.02.052
[39] P.Fayet,e+e−湮灭中的U玻色子产生,ψ和Y衰变和轻暗物质,Phys。修订版D 75(2007)115017[hep-ph/0702176][灵感]。
[40] M.Goodsell、J.Jaegel、J.Redondo和A.Ringwald,《大体积弦压缩中的自然光隐藏光子》,JHEP11(2009)027[arXiv:0909.0515][INSPIRE]。 ·doi:10.1088/1126-6708/2009/11/027
[41] P.Fayet,《光U玻色子作为一种新力的介质,与Q、B、L和暗物质的组合耦合》,《欧洲物理学》。J.C 77(2017)53【arXiv:1611.05357】【灵感】。 ·doi:10.1140/epjc/s10052-016-4568-9
[42] D.N.Spergel和P.J.Steinhardt,自作用冷暗物质的观测证据,物理学。Rev.Lett.84(2000)3760[astro-ph/9909386]【灵感】。
[43] J.L.Feng、M.Kaplinghat、H.Tu和H.B.Yu,《隐藏带电暗物质》,JCAP07(2009)004[arXiv:0905.3039]【灵感】。 ·doi:10.1088/1475-7516/2009/07/004
[44] A.Loeb和N.Weiner,具有汤川势的暗物质在矮星系中的核心,Phys。Rev.Lett.106(2011)171302[arXiv:1011.6374]【灵感】。 ·doi:10.10103/物理通讯.106.171302
[45] N.Arkani-Hamed、D.P.Finkbeiner、T.R.Slatyer和N.Weiner,《暗物质理论》,物理学。修订版D 79(2009)015014[arXiv:081.0713][灵感]。
[46] I.Cholis、D.P.Finkbeiner、L.Goodenough和N.Weiner,《从湮没到轻玻色子的PAMELA正电子过剩》,JCAP12(2009)007[arXiv:0810.5344]【灵感】。 ·doi:10.1088/1475-7516/2009/12/007
[47] M.Abdullah、A.DiFranzo、A.Rajaraman、T.M.P.Tait、P.Tanedo和A.M.Wijangco,银河系中心γ射线过剩的隐藏在壳介质,物理学。版本D 90(2014)035004[arXiv:1404.6528]【灵感】。
[48] A.Berlin、P.Gratia、D.Hooper和S.D.McDermott,银河系中心伽马射线过剩的暗物质模型,物理学。版本D 90(2014)015032[arXiv:1405.5204]【灵感】。
[49] K.K.Boddy、J.L.Feng、M.Kaplinghat、Y.Shadmi和T.M.P.Tait,《强相互作用暗物质:自我相互作用和keV线》,《物理学》。版本D 90(2014)095016[arXiv:1408.6532]【灵感】。
[50] W.Detmold、M.McCullough和A.Pochinsky,《暗核I:宇宙学和间接探测》,《物理学》。版本D 90(2014)115013[arXiv:1406.2276]【灵感】。
[51] K.Petraki,L.Pearce和A.Kusenko,耦合到轻质量暗光子的自相互作用非对称暗物质,JCAP07(2014)039[arXiv:1403.1077][灵感]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2014/07/039
[52] A.Kusenko和P.J.Steinhardt,自作用暗物质的Q球候选,Phys。修订稿87(2001)141301[astro-ph/0106008][INSPIRE]·Zbl 1291.85002号
[53] 冯J.L.,涂H.和于海斌,隐藏区域的热遗迹,JCAP10(2008)043[arXiv:0808.2318][灵感]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2008/10/043
[54] 富特(R.Foot)和西拉加泽(Z.K.Silagadze),同转矮星薄盘:耗散(镜像)暗物质的指纹?,物理学。黑暗大学2(2013)163[arXiv:1306.1305][灵感]。 ·doi:10.1016/j.dark.2013.001
[55] J.Fan、A.Katz、L.Randall和M.Reece,《暗盘宇宙》,《物理学》。修订稿110(2013)211302[arXiv:1303.3271]【灵感】。 ·doi:10.1103/PhysRevLett.110.211302
[56] R.Foot,Tully-Fisher关系,星系自转曲线和耗散镜暗物质,JCAP12(2014)047[arXiv:1307.1755][灵感]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2014/12/047
[57] R.Foot,来自镜像暗物质的暗物质比例关系,Phys。黑暗大学5-6(2014)236[arXiv:1303.1727]【灵感】·Zbl 1291.85002号 ·doi:10.1016/j.dark.2014.05.007
[58] R.Foot和S.Vagnozzi,耗散性暗物质,物理学。版次:D 91(2015)023512[arXiv:1409.7174]【灵感】·Zbl 1345.81153号
[59] R.Foot和S.Vagnozzi,耗散性暗物质的昼间调制信号,Phys。莱特。B 748(2015)61[arXiv:1412.0762]【灵感】·Zbl 1345.81153号 ·doi:10.1016/j.physletb.2015.06.063
[60] R.Foot,耗散暗物质与矮星系的自转曲线,JCAP07(2016)011[arXiv:1506.01451][IINSPIRE]。 ·doi:10.1088/1475-7516/2016/07/011
[61] K.K.Boddy、M.Kaplinghat、A.Kwa和A.H.G.Peter,作为暗物质的隐藏扇区氢:小尺度结构形成预测和超精细相互作用的重要性,物理学。修订版D 94(2016)123017[arXiv:1609.03592][灵感]。
[62] R.Laha和E.Braaten,直接探测宇宙束缚态中的暗物质,物理学。版本D 89(2014)103510[arXiv:1311.6386]【灵感】。
[63] R.Laha,宇宙束缚态暗物质的定向探测,物理学。版本D 92(2015)083509[arXiv:1505.02772]【灵感】。
[64] A.Butcher、R.Kirk、J.Monroe和S.M.West,吨级直接探测实验能发现核暗物质吗?,arXiv:1610.01840[灵感]。
[65] W.Shepherd、T.M.P.Tait和G.Zaharijas,弱相互作用暗物质的束缚态,物理学。修订版D 79(2009)055022[arXiv:0901.2125][灵感]。
[66] H.An,B.Echenard,M.Pospelov和Y.Zhang,用暗物质束缚态探测暗扇区,物理学。修订稿116(2016)151801[arXiv:1510.05020]【灵感】。 ·doi:10.1103/PhysRevLett.116.151801
[67] X.-J.Bi,Z.Kang,P.Ko,J.Li和T.Li,ADMnium:不对称暗物质结合态,物理学。版次:D 95(2017)043540[arXiv:1602.08816]【灵感】。
[68] F.Nozzoli,《暗物质束缚态的平衡》,Astropart。Phys.91(2017)22[arXiv:1608.00405]【灵感】。 ·doi:10.1016/j.astropartphys.2017.03.005
[69] A.I.Akhiezer和N.P.Merenkov,轻子束缚态产生理论,J.Phys。B 29(1996)2135。
[70] J.de Vries,U.-G.Meißner,E.Epelbaum和N.Kaiser,手性有效场理论质子-质子散射中的奇偶性破坏,《欧洲物理》。J.A 49(2013)149[arXiv:1309.4711]【灵感】。 ·doi:10.1140/epja/i2013-13149-9
[71] J.de Vries,N.Li,U.-G.Meißner,A.Nogga,E.Epelbaum和N.Kaiser,质子中子俘获中的奇偶破坏:确定弱π-核耦合,Phys。莱特。B 747(2015)299[arXiv:1501.01832]【灵感】。 ·doi:10.1016/j.physletb.2015.05.074
[72] W.Glöckle,《量子力学少体问题》,施普林格,德国(1983年)。 ·doi:10.1007/978-3642-82081-6
[73] E.Epelbaum,W.Glöckle和U.-G.Meißner,相邻相邻领先顺序的双核子系统,Nucl。物理学。A 747(2005)362[nucl-th/0405048]【灵感】。
[74] E.Anderson等人,《LAPACK用户指南》,第三版,美国宾夕法尼亚州费城工业和应用数学学会,(1999年)·Zbl 0755.65028号
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。