Decaying gravitino dark matter and an upper bound on the gluino mass
我们表明,如果衰变的引力子暗物质是负责PAMELA和ATIC/PPB-BETS异常的宇宙射线的电子和正电子通量,再加热温度和胶子质量从上面的约束。特别是,如果观测到的重子不对称性可以用热瘦生的假设来解释,那么胶子的质量很可能在大型强子对撞机的范围之内。
2009-01-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
我们报告的约束条件的衰变引力子暗物质的寿命模型与双线性R-宇称违反来自宇宙射线反质子的观测与PAMELA实验。对一组可行的宇宙射线传播参数进行扫描,我们发现引力子质量从大约100 GeV到10 TeV的下限范围从$8\times 10^{28}$ s到$6\times 10^{28}$ s。将这些限制与来自伽马射线和中微子观测的限制进行比较,我们得出结论,所提出的反质子限制是目前在所考虑的质量范围内对引力子寿命的最强和最鲁棒的限制。这些约束对应于$10^{-8}$到$8\times 10^{-13}$范围内的双线性R-奇偶性破坏参数的大小的上限。
2014-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Antiproton Limits on Decaying Gravitino Dark Matter
通过PAMELA实验测量宇宙射线反质子通量,我们推导出$Zν$、$W\ell$和$hν$通道中衰变暗物质寿命的95%CL下限。在宇宙射线传播参数的允许范围内进行扫描,我们发现暗物质质量从大约100 GeV到10 TeV的$8 \times 10^{28}$ s到$5 \times 10^{25}$ s范围内的寿命极限。我们将这些限制的动机良好的情况下,引力子暗物质的情况下,与双线性违反R-宇称,并找到一个类似的范围内的寿命限制相同范围的引力子质量。转换的R-奇偶违反耦合的大小上的限制的寿命限制,我们发现在范围内的$10^{-8}$到$8 \times 10^{-13}$的上限。
2014-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmic Ray Signatures from Decaying Gravitino Dark Matter
研究了三线性R宇称破坏超对称情形下引力子暗物质慢衰变产生的带电宇宙射线。结果表明,LLE型算子可以很好地解释PAMELA,ATIC和Fermi LAT报道的宇宙线电子和正电子数据中最近的异常,而不违反任何其他界限。这一设想将很快通过费米LAT的扩散伽马射线发射数据进行检验。
2009-11-18 hep-ph
3.5 keV x-ray line from decaying gravitino dark matter
像引力子这样的极弱相互作用粒子在宇宙学时间尺度上可能足够稳定,即使存在R宇称破坏,也可以构成一个很好的暗物质候选者。我们认为最近发现的3.5 keV X射线线可以产生轻引力子衰变到中微子和光子的可能性。我们发现,这确实是可能的三线性轻子数违反耦合引起的回路过程。我们表明,为了避免产生过剩的引力子,再加热温度必须在最多约100 GeV至1 TeV。最后,我们简要地讨论了由相对轻的胶子和中性伴子的R宇称破坏衰变产生的多喷注/多轻子事件引起的LHC现象。
2014-07-17 hep-ph
PAMELA and ATIC Anomalies in Decaying Gravitino Dark Matter Scenario
受PAMELA和ATIC最近研究结果的启发,我们研究了引力子暗物质衰变产生的宇宙射线电子和正电子。我们计算了宇宙射线的电子和正电子通量,并讨论了PAMELA和ATIC数据的影响。在本文中,我们将表明,所观察到的异常通量的PAMELA和ATIC可以解释在这样的情况下。我们也将讨论在这种情况下来自银河系中心的同步辐射通量。
2009-03-18 hep-ph
Gravitino/Axino as Decaying Dark Matter and Cosmological Tensions
在超对称轴子模型中,如果一个引力伴子或一个轴子是最轻的超对称粒子(LSP),另一个通常是次轻粒子(NLSP)。我们调查这样一个场景的宇宙学,并指出,NLSP的寿命自然成为可比的宇宙在一个可行的参数区域的年龄。这是所谓的衰变暗物质模型的一个很好的例子,该模型最近被认为是$Λ$ CDM模型的扩展,以放松一些宇宙学的紧张局势。
2017-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Superparticle Mass Window from Leptogenesis and Decaying Gravitino Dark Matter
引力子暗物质,连同热稀薄生成,意味着超粒子质量的上限。在R宇称破缺的情况下,原始核合成的约束自然得到满足,衰变的引力子导致高能宇宙射线的特征信号。我们分析了在大统一尺度下具有普遍边界条件的超引力模型的含义。与低能观测值一起,我们得到了一个超粒子质量的窗口,这将很快在大型强子对撞机上被探测到,以及一个允许的再加热温度范围。
2008-11-28 astro-ph hep-ph hep-th
Recent Result of the AMS-02 Experiment and Decaying Gravitino Dark Matter in Gauge Mediation
AMS-02合作最近报告了过量的宇宙射线正电子分数,这与PAMELA和Fermi-LAT实验的先前结果一致。结果表明,存在新的物理现象,为高能宇宙线正电子的起源提供了理论依据。我们追求的可能性,正电子分数的增强是由于引力子暗物质的衰变。我们讨论了这样一个方案可行地适合的模型,其中软超对称性破缺参数主要来自规范调解机制与超粒子质量约10 TeV。我们的方案是兼容的~126 GeV的希格斯玻色子玻色子,负搜索超对称粒子,和非观测异常FCNC过程。我们还指出,在不久的将来,我们将通过测量电子的电偶极矩和μ介子的轻子味破坏衰变来检验这一假设。
2013-04-04 hep-ph
Probing Gravitino Dark Matter with PAMELA and Fermi
我们分析了衰变引力子暗物质的宇宙射线签名的模型独立的方式的基础上的运营商分析。热leptogenesis和通用的边界条件在大统一体规模限制引力子质量低于600 GeV。来自引力子衰变的电子和正电子通量,加上标准的GALPROP背景,不能解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。对于引力子暗物质,观测到的通量需要天体物理源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献,特别是能量低于300 GeV的谱线。未来对伽马射线通量的测量将对LHC中可能存在的衰变引力子暗物质的特征提供重要的限制。
2009-08-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The $μν$SSM and gravitino dark matter
我们认为引力子暗物质的背景下,$μν$ SSM的唯象意义。后者是一个R宇称破缺模型,它解决了MSSM中的$μ$问题,并简单地用右手中微子超场解释了中微子质量的起源。特别是,我们分析了从衰变引力子中探测伽马射线的前景。质量大于20 GeV的引力子不受各向同性散射光子背景测量的影响,但质量范围在$0.1 - 20$ GeV之间的引力子产生的信号可能很容易被费米卫星观测到。通过这种分析,可以检查$μν$ SSM的参数空间的重要区域。
2009-09-25 astro-ph.HE hep-ph
Neutrino Signals from Gravitino Dark Matter with Broken R-Parity
引力子是一个很有希望的超对称暗物质候选者,即使没有严格的R-宇称守恒。事实上,只要有一些小的R宇称破坏,引力伴子就有足够长的寿命来构成宇宙的暗物质,而由此产生的宇宙学场景与原始核合成和热稀薄生成所需的高再加热温度是一致的。此外,在这种情况下,引力子是不稳定的,因此可以通过其衰变产物间接检测。在这篇论文中,我们计算了双线性R-宇称破缺模型中引力子的部分衰变宽度。此外,我们还确定了天体物理引力子暗物质衰变的中微子信号。最后,我们讨论了在当前和未来的中微子实验中检测这些中微子信号的可行性,并得出结论这将是一项具有挑战性的任务。尽管如此,如果被探测到,这种独特的信号可能会为引力子暗物质衰变的说法提供相当大的支持。
2011-11-25 astro-ph.HE hep-ph
Galaxy Clusters and Gamma-Ray Lines: Probing Gravitino Dark Matter with the Fermi LAT
如果暗物质粒子不是完全稳定的,它们的衰变产物可能会在宇宙射线通量中被发现。衰变的暗物质的一个自然候选者是R宇称破坏场景中的引力子。在相关的GeV-TeV能量范围内,费米大面积望远镜(LAT)现在正在以前所未有的精度测量宇宙伽马射线通量。我们使用费米LAT的伽马射线数据来寻找引力子暗物质粒子的特征,集中在伽马射线线和星系团观测。我们的研究结果的衰变长度的下一个最轻的超粒子,这可能是在不久的将来在LHC看到的影响,进行了讨论。
2011-10-28 astro-ph.HE hep-ph
$ΔN_{\text{eff}}$ and entropy production from early-decaying gravitinos
引力伴子是超引力的基本预测,它们的质量($m_{G}$)是超对称性破缺标度值的信息,如果在再加热过程中产生,它们的数密度是再加热温度($T_{\text{rh}}$)的函数。因此,约束它们的参数空间反过来又对粒子物理学和宇宙学提供了重要的约束。我们之前已经表明,对于在($μ$和$y$)畸变时期衰变为光子或带电粒子的引力子,即将到来的CMB光谱畸变边界在约束$T_{\text{rh}}-m_{G}$空间方面非常有效。对于较重的引力子(寿命短于几个$\times10^6$秒),扭曲很快被热化,能量注入导致CMB浴的温度上升。如果衰变发生在中微子退耦之后,它的总体效应是抑制相对论自由度的有效数量($N_{\text{eff}}$)。本文利用$N_{\text{eff}}$的观测边界来约束引力子衰变,从而提供引力子和再加热的新约束。对于质量小于$\approx 10^5$ GeV的引力子,目前的观测给出了再加热标度的上限在$\approx 5 \times 10^{10}- 5 \times 10^{11}$ GeV的范围内。对于大于$\approx 4 \times 10^3$ GeV的质量,他们是更严格的比以前的边界从BBN的约束,来自光离解的氘,几乎2个数量级。
2017-06-05 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gamma-ray detection from gravitino dark matter decay in the $μν$SSM
$μν$ SSM为MSSM的$μ$ -问题提供了解决方案,并通过简单地使用右手中微子超场解释了中微子质量的起源。假设在这个模型中R宇称被打破,引力子是暗物质的自然候选者,因为它的寿命比宇宙的年龄长得多。我们认为引力子暗物质在$μν$ SSM的影响,特别是分析从衰变引力子探测伽马射线的前景。如果引力子解释了整个暗物质成分,那么大于20 GeV的引力子质量将不受各向同性漫射光子背景测量的影响。另一方面,质量范围在0.1-20 GeV之间的引力子会产生可能被FERMI卫星观测到的信号。以这种方式,可以检查$μν$ SSM的参数空间的重要区域。
2010-02-25 astro-ph.HE hep-ph
Gravitino Dark Matter
引力子暗物质,连同热稀薄生成,意味着超粒子质量的上限。在R宇称破缺的情况下,原始核合成的约束自然得到满足,衰变的引力子导致高能宇宙射线的特征信号。来自引力子衰变的电子和正电子通量不能同时解释费米LAT最近测量的PAMELA正电子分数和电子+正电子通量。观测到的通量需要天体物理学来源。测得的反质子通量允许衰变的引力子对伽马射线谱有相当大的贡献,特别是能量低于300 GeV的谱线。
2009-11-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Thermal leptogenesis and the gravitino problem in the Asaka-Yanagida axion/axino dark matter scenario
成功地实现热稀薄发生需要膨胀后的再加热温度T_R超过~2 \times 10^9 GeV。如此高的T_R值通常会导致早期宇宙中引力子的过度产生,这将引起主要与BBN约束的冲突。Auburn和Yanagida(AY)提出,如果采用质量等级m(sparticle)>m(gravitino)> m(axino),m(axino)keV,则这两个问题可以在Peccei-Quinn增广MSSM(PQMSSM)的上下文中得到调和。我们计算了AY方案中混合轴子/轴子暗物质的残余丰度,并研究了在什么条件下可以产生足够的热稀薄生成T_R值。高的PQ破缺尺度fa可以抑制轴子的产生,而小的真空失准角θ i可以抑制轴子的产生。大的f_a值导致中性伴子的衰变较晚。为了避免BBN的限制,AY方案需要低的中性伴子热丰度和高的中性伴子质量值。我们把晚期衰变的萨克逊介子的熵产生包括在内,发现萨克逊介子通常至少要比引力子重几倍。一个可行的AY方案表明,LHC应该发现一个与弱尺度超引力相一致的超对称粒子谱;表观中性伴子丰度很低;应该出现一个可能的轴子探测信号(可能具有亚微电子伏特范围内的m_axion),但不应该观察到WIMP暗物质的直接或间接信号。
2011-02-14 astro-ph.HE hep-ph
Probing the anomalous positron fraction origin with fully leptonic decaying gravitino dark matter candidates
由PAMELA、AMS-02、CALET、DAMPE和Fermi-LAT等空间实验测量的电子和正电子宇宙射线通量在高能时显示出与标准天体物理学来源的预期相比出乎意料的行为。特别是,AMS-02的观测为一种新的正电子和电子来源提供了令人信服的证据,而这种来源仍然未知。可能的情况包括暗物质的贡献或未解决的天体物理来源,如附近的恒星。研究表明,大多数基于暗物质的解释往往会产生过多的伽马射线,与河外伽马射线背景(EGB)的测量结果相冲突。虽然这种情况似乎是相当普遍的,但它最终取决于候选暗物质的性质。在这项工作中,我们重新审视了一个模型,其中引力子是一个暗物质的候选人通过R-宇称违反耦合衰变到SM粒子。我们表明,三线性耦合允许的衰变通道产生更多的电子和正电子和更少的光子相比,双线性耦合允许的通道。事实上,当单独考虑AMS-02数据时,我们发现三线性模型与EGB约束是兼容的。然而,当考虑DAMPE或CALET测量的电子和正电子通量之和而不是AMS-02数据时,这一结果可能会改变。因此,为了进一步评估该模型,需要澄清这些实验收集的数据之间的差异
2020-11-18 hep-ph
Decaying axinolike dark matter: Discriminative solution to small-scale issues
最新的莱曼- $α$森林数据严重限制了传统的温暖的暗物质解决方案,在冷暗物质范例的小规模问题。另据报道,不受约束的天体物理过程可能会解决这些问题。针对这种情况,我们重新审视了衰减的暗物质解决方案的问题,讨论可能的签名,以区别衰减的暗物质从天体物理过程作为一个解决方案,以小规模的问题。我们考虑类轴子粒子(ALPino)衰变为类轴子粒子(ALP)和引力子,其寿命大约在宇宙年龄附近。ALPino的质量低于PeV,比引力子的质量稍大($Δm/m\sim 10^{-4}$),因此在ALPino衰变后,暗物质的丰度几乎不会改变。另一方面,从ALPino衰变产生的引力子获得了$\sim 30 \,{\rm km / s}$的反冲速度,这比矮星系的圆周速度大得多,足以影响它们的暗物质分布。$α$森林约束被解除,因为只有一小部分($\sim10$ %)的暗物质在那时经历衰变。因此,衰变的暗物质被提升为解决小尺度问题的可行方案。ALPino遗迹的丰度主要取决于最轻的普通超对称粒子的衰变。在银河系磁场的作用下,由ALPino衰变产生的单色ALP辐射被转换为$\sim 50 \,{\rm GeV}$光子。伽马射线通量的形态显示了该模型的一个独特特征,与直接衰变为光子的衰变暗物质相比。一旦被探测到,这种独特的信号就能将小尺度问题的衰减暗物质解决方案与不受约束的天体物理过程区分开来。
2019-01-13 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Antihelium from Dark Matter
宇宙线反核为间接探测粒子暗物质提供了一个很有前途的发现通道。由银河系暗物质的成对湮灭或衰变产生的强子簇射产生反核子,反核子又可以形成轻的反核。以前的研究只集中在低能量反氘核的光谱和通量,虽然很少,偶尔也产生的宇宙射线spectrum。重元素($A\geq3$)的天体物理背景完全可以忽略不计,主要来自暗物质,可以通过未来的实验检测到。利用Monte Carlo事件发生器和逐事件相空间分析方法,首次计算了暗物质湮灭或衰变到$b\bar{b}$和${W^+}{W^-}$末态的\antihe和\antiT的产生谱.然后,我们采用半解析模型的星际和日光层传播计算的\antihe通量,以及提供的工具,将反氦光谱对应于任意的反氘光谱。最后,我们讨论了当前和未来的实验,包括GAPS和AMS-02的前景。
2014-03-19 astro-ph.HE hep-ph
Confronting recent AMS-02 positron fraction and Fermi-LAT Extragalactic Gamma-Ray Background measurements with gravitino dark matter
AMS-02号卫星最近对宇宙射线中正电子通量分数的测量证实并扩展了关于存在一种新的(尚不清楚的)高能正电子源的证据。为了解释这种过剩,我们使用双线性R宇称违反超对称模型的引力子作为衰变的暗物质候选者,作为这些高能粒子的来源。作为一个长寿命的弱相互作用和自旋3/2粒子,它提供了一些特殊性,使它成为一个有吸引力的候选者。我们计算了地球上每个引力子衰变通道产生的电子、正电子和$γ$ -射线通量。结合来自不同衰变模式的通量,我们可以将AMS-02测量的正电子分数以及电子和正电子通量与$1-2$ TeV范围内的引力子质量和$\sim 1.0-0.8\times 10^{26}$ s的寿命相拟合。.然后,我们研究这些方案的可行性,通过它们的影响,在$γ$射线观测。我们使用最近由{ \it Fermi}-LAT协作报告的河外$γ$ -射线背景和其已知贡献者的最先进的模型来限制引力子的寿命。这些限制不包括引力子参数空间,这提供了一个可以接受的解释AMS-02数据。因此,我们的结论是,双线性R-宇称破坏模型的引力子被排除作为唯一的主要来源的电子和正电子需要解释的上升,在正电子分数。
2015-11-03 astro-ph.HE hep-ph
Increasing the effective number of neutrinos with decaying particles
我们提出了在大爆炸核合成之后但在结构形成之前增加中微子有效数N_nu的衰变粒子模型。我们指出,我们的方案不仅解决了这两个时代的N_nu的约束之间的差异,但也提供了一个可能的答案更深层次的不一致,在小尺度上的物质功率谱振幅的估计,表示为sigma_8,WMAP和一些小尺度的物质功率测量,如莱曼α森林和弱透镜。我们考虑(a)介子衰变为两个轴子;(b)引力子衰变为轴子和轴子;(c)Dirac右手中微子衰变为引力子和右手中微子。
2007-05-12 astro-ph hep-ph
Gravitino, Axino, Kaluza-Klein Graviton Warm and Mixed Dark Matter and Reionisation
稳定粒子暗物质很可能起源于长寿命的残余粒子的衰变过程,最近在轴子、引力子和更高维的卡鲁扎-克莱因(KK)引力子的情况下进行了广泛的研究。它表明,在许多可行的参数空间,这样的暗物质出现自然温暖/热或混合。特别是,衰变产生的引力子(KK-引力子)只有在衰变粒子的质量在几TeV范围内时才被认为是冷的,除非衰变粒子和暗物质粒子几乎是简并的。这样的暗物质候选者因此受到了许多关于温暖和混合暗物质的宇宙学约束,例如来自宇宙适当再电离的限制,莱曼α森林,以及星系团的丰度。结果表明,从早期的再电离时代的约束,如最近的观测表明,可能会限制这样的温暖/热的组件,只有非常小的一部分贡献的暗物质。
2006-05-29 astro-ph hep-ph
Potential for Precision Measurement of Low-Energy Antiprotons with GAPS for Dark Matter and Primordial Black Hole Physics
一般反粒子谱仪(GAPS)实验是一个间接的暗物质搜索计划,主要研究由弱相互作用大质量粒子(WIMP)湮灭和衰变产生的反粒子。除了由反氘子提供的非常强大的搜索通道之外,GAPS还具有强大的测量低能反质子(0.07 $\le$ E $\le$ 0.25 GeV)作为暗物质特征的能力。这是探测光暗物质的一种特别有效的手段,它的存在已经在直接的暗物质搜索中得到了暗示,包括最近的CDMS-II实验结果。虽然受到LUX和其他直接暗物质搜索的严重限制,但轻暗物质候选者在违反同位旋的暗物质场景和晕独立分析中仍然是可行的。与BESS,PAMELA和AMS-02相比,GAPS具有出色的反氘灵敏度,能够探测到数量级更多的低能反质子,提供了低能反质子通量的精确测量和探测光暗物质模型的独特通道。此外,通过低能反质子搜索还可以观测到引力子和卡鲁扎-克莱因右手中微子的暗物质特征以及原始黑洞蒸发的证据。
2014-04-02 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Gravitino dark matter and neutrino masses with bilinear R-parity violation
双线性R宇称破缺为中微子质量和混合提供了一个有吸引力的起源。在这些方案中,引力子是一种可行的衰变暗物质粒子,其R宇称破坏衰变导致单色光子,其速率可用于天体物理观测。我们确定的参数区域所允许的伽马射线线搜索,暗物质遗迹丰度和中微子振荡数据,获得一个限制引力子质量$m_{\tilde G} \lsim$ 1-10 GeV对应于一个相对较低的再热温度$T_R \lsim$几个$\times 10^7-10^8$ GeV。中微子质量和混合参数可以在大型强子对撞机等加速器实验中重建。
2012-02-01 hep-ph
Gravitino Dark Matter and the Cosmic Lithium Abundances
本文分析了粒子物理标准模型的超对称扩展,假设引力子是最轻的超对称粒子,并在大爆炸核合成过程中次轻粒子衰变为引力子。特别强调的是他们的潜力,以解决“锂7问题”,一个明显的因素2-4过剩生产的锂7在标准大爆炸核合成(BBN),他们的生产宇宙学上重要的量的锂6,以及由此产生的引力子暗物质密度在这些模型。与先前的研究相比,该研究包括几项改进。本文对约束最小超对称标准模型中的重引力子进行了重新分析,而对规范介导超对称破缺情形中的轻引力子进行了首次研究。证实了NLSP态衰变为重引力子,在产生所有暗物质的同时,可能同时解决Li 7问题。对于NLSP衰变时间~ 1000秒,这种情况也导致宇宙学上重要的Li 6(可能还有Be 9)丰度。然而,由于这种情况需要大于1 TeV的能量,它们可能无法在LHC上测试。发现NLSP状态衰变为轻引力子可能导致Li 6(和Be 9)的显著丰度,而NLSP中性伴子衰变为轻引力子可能解决Li 7问题。尽管这两种情况都可以在大型强子对撞机上得到验证,但它们可能不会导致大部分暗物质的产生。一节的文件概述了颗粒的性质,需要显着减少锂7丰度,和/或提高锂6(可能是9)的丰度,由任意的遗物粒子的衰变。
2009-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Gravitino dark matter from Q-ball decays
阿弗莱克-戴恩重子生成伴随着Q球的形成和随后的衰变,既可以产生宇宙的重子不对称性,也可以产生引力子形式的暗物质。如果再加热温度低于10^7 GeV,那么来自Q球衰变的引力子将在热产生的粒子数中占主导地位。我们发现,质量约为1 GeV的引力子是符合所有的观测边界,并可以解释重子暗物质的比例在规范介导的模型的超对称性破缺的广泛的宇宙学和Q球参数。此外,如果Q球是由(B-L)= 0的凝聚体形成的,那么衰变的Q球可能是m_{3/2} < 1 GeV引力子的主要产生机制,这不会产生净重子不对称性。以这种方式产生的质量在50 eV - 100 keV范围内的引力伴子可以充当温暖的暗物质,并且可以在小尺度结构上具有可观察到的印记。
2009-09-17 hep-ph
Search for sharp and smooth spectral signatures of $μν$SSM gravitino dark matter with Fermi-LAT
$μν$ SSM解决了超对称模型的$μ$问题,并简单地利用与右手中微子$ν$的耦合来再现中微子数据。如果这些耦合明确地打破了$R$宇称,引力子自然是$μν$ SSM中衰变暗物质的候选者。在这项工作中,我们进行了一个完整的分析$μν$ SSM引力子暗物质通过$γ$射线观测的检测。除了两体衰变产生一个尖锐的线,我们包括在分析中的三体衰变产生一个平滑的光谱签名。我们首先进行了深入的探索的低能参数空间的$μν$ SSM考虑到中微子数据必须重现。然后,我们比较了模型预测的$γ$ -射线通量与费米-LAT观测。特别是,与95 $\%$ CL上限的总弥漫河外$γ$射线背景使用50个月的数据,以及上限线发射从更新的分析使用69.9个月的数据。对于比诺和维诺质量的标准值,质量大于约4 GeV或寿命小于$10^{28}$ s的引力子产生太大的通量,并被排除在暗物质候选者之外。然而,当限制的情况下,大和接近的值的高吉诺质量被认为是,约束原来是不那么严格,排除质量大于17 GeV和寿命小于$4\times 10^{25}$ s。
2017-03-17 astro-ph.HE hep-ph
Search for 100 MeV to 10 GeV gamma-ray lines in the Fermi-LAT data and implications for gravitino dark matter in the $μν$SSM
暗物质衰变或湮灭可能产生伽马射线能量范围内的单色信号。在这项工作中,我们认为,有很强的理论动机,研究这些信号的引力子暗物质衰变的框架,我们执行的搜索从100\,MeV到10\,GeV的伽马射线谱线与费米LAT数据。与以前的线搜索在更高的能量,本搜索的灵敏度是由系统的不确定性在考虑的能量范围内的大部分占主导地位。我们估计的系统性影响的大小,通过分析从一些控制区域的通量,并包括系统的不确定性一致,在我们的拟合过程。我们还没有观察到任何显着的信号和本模型无关的限制伽玛射线线发射衰变和湮灭暗物质。我们应用前的限制的情况下,引力子,一个众所周知的暗物质候选人在超对称的情况。特别是,$R$-宇称违反"$μ$ from $ν$"超对称标准模型($μν$ SSM)是一个有吸引力的场景,其中包括右手中微子解决了最小超对称标准模型的$μ$问题,同时解释了中微子质量的起源。与此同时,违反$R$-宇称使得引力子不稳定,并衰变为光子和中微子。由于线发射的限制,$μν$ SSM引力伴子的质量大于约5 ",GeV,或寿命小于约$10^{28}$",s,被排除在95%的置信水平作为暗物质的候选者。
2014-10-27 astro-ph.HE hep-ph
NMSSM with Gravitino Dark Matter to be tested at LHC
我们提出了一个解决方案的引力子问题,这产生在NMSSM,允许从普通的引力介导的超对称性破缺与弱尺度引力子暗物质的sparticle光谱。这种耦合将单线态与MSSM扇区联系起来,增强了树能级的希格斯质量,为观测到的希格斯玻色子玻色子如此重提供了一个有吸引力的解释。同样的耦合诱导非常有效的对湮灭过程的中性伴子NLSP。它的遗迹丰度可以被充分抑制,以满足对原始核合成后期衰变遗迹的强约束-即使是很长的中性伴子寿命。对这种情况的惊人预测是,在LHC-14上寻找最高共振时检测到了赝标量希格斯玻色子玻色子,使其完全可以测试。
2013-08-12 astro-ph.CO hep-ph
Gamma-rays from Nearby Clusters: Constraints on Selected Decaying Dark Matter Models
最近,费米-LAT合作报告了来自附近星系团的GeV伽马射线通量的上限。出于这些限制,我们研究了相应的约束γ射线发射从两个特定的衰变暗物质模型,一个通过大统一尺度抑制运营商和其他通过R-宇称违反运营商。两者都可以解释e^ \pm的PAMELA和费米LAT过剩。对于GUT衰变的暗物质,来自M49和天炉座星系团的伽马射线,能量在1到10 GeV之间,导致了迄今为止最严格的限制。因此,这种暗物质不符合传统的e^ \pm背景模型。此外,对于任何衰变的暗物质模型,只要采用传统的e^\pm背景模型,费米-LAT e^ \pm过剩和γ射线约束之间可能存在某种张力.尽管如此,大统一体衰变的暗物质仍然可以单独解释PAMELA正电子分数过剩,而不违反伽马射线约束。对于具有R-宇称破坏的引力子暗物质模型,星团观测没有给出严格的约束。这是因为采用了不同的e^ \pm背景,导致相对较轻的暗物质质量在200 GeV左右。
2011-02-24 astro-ph.HE hep-ph
High Energy Cosmic Rays from Decaying Supersymmetric Dark Matter
受最近PAMELA和ATIC结果的启发,我们计算了最轻超粒子(LSP)暗物质衰变的电子和正电子通量。我们假设LSP是暗物质的主要成分,并考虑R宇称被非常弱地破坏的情况,使得LSP的寿命变为10^26秒的量级。我们将看到,在这样选择寿命的情况下,衰变产生的宇宙射线电子和正电子可能是PAMELA和ATIC观测到的异常电子和正电子通量的来源。我们考虑的可能性,LSP是引力子,最轻的中性中微子,标量中微子,并讨论如何产生的通量依赖于暗物质模型。我们还讨论了γ射线和反质子的通量,并表明这些通量可以与PAMELA和ATIC异常解释的参数区域的观测值相一致。
2009-05-27 astro-ph.HE hep-ph
Unstable Gravitino Dark Matter and Neutrino Flux
引力子是一种很有希望的超对称暗物质候选者,它不需要精确的R-宇称守恒。事实上,即使有一些小的R宇称破缺,引力伴子的寿命也足够长,足以构成宇宙的暗物质,同时产生一个与原始核合成和热稀薄生成所需的高再加热温度相一致的宇宙学场景。本文在一个简单的双线性宇称破缺情形下,计算了由引力子直接衰变和规范玻色子碎裂产生的中微子流。我们的参数的选择是出于一个建议的解释异常河外伽玛射线光谱和引力子暗物质衰变的正电子分数。我们发现,产生的中微子流量是兼容的,目前的测量。我们还讨论了在目前和未来的实验中检测这些中微子的可能性,并得出结论,这是一个具有挑战性的任务。然而,如果被探测到,这种独特的信号可能会为引力子作为衰变的暗物质的说法提供重要的支持。
2009-01-21 astro-ph.CO hep-ph
AMS-02 Antiprotons from Annihilating or Decaying Dark Matter
最近,AMS-02实验报告了宇宙射线反质子超过预期的天体物理背景。我们解释过剩的信号从湮灭或衰变的暗物质,并发现所观察到的光谱很好地拟合添加贡献的质量为O(TeV)或更大的暗物质的湮灭或衰变。有趣的是,质量约为3 TeV的Wino暗物质,其热遗迹丰度与目前的暗物质丰度一致,可以解释反质子过剩。我们还讨论了衰变引力子暗物质与R-宇称破坏的影响。
2015-04-22 astro-ph.CO hep-ph
Long-lived higgsinos as probes of gravitino dark matter at the LHC
我们研究了LHC对具有轻希格斯玻色子、小R宇称破缺和引力子暗物质的超对称模型的敏感性。费米-LAT对伽马射线搜索中衰变的引力子暗物质的限制为类希格斯诺中性伴子NLSP衰变长度设定了一个下限,从而产生了位移顶点对撞机的签名。利用公开可用的信号、背景和探测器响应的模拟工具,我们发现质量在100-400 GeV、R宇称破缺在10^-8 ~ 10^-9之间的希格斯玻色子可以出现在积分亮度为10-30 fb^-1的8 TeV LHC数据中。我们证明,在信号的情况下,希格西诺质量可以通过重建的双μ子质量的边缘。
2013-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Neutrinos at IceCube from Heavy Decaying Dark Matter
宇宙中微子光谱中的单色线将是暗物质的确凿证据。有趣的是,冰立方实验最近报告了两个PeV中微子事件,其能量可能与实验不确定性相等,并且其背景波动的概率估计小于1%。在这里,我们探讨这些事件的前景是从暗物质的单色线信号的第一个迹象。虽然可测量的湮灭签名似乎是不可能的,在这样的能量,我们讨论的暗物质量子数,有效的运营商,和寿命可能导致一个适当的信号从暗物质衰变。我们将表明,一套可能的衰变算子是相当有限的,并将重点放在几个可行的候选人,可以解释冰立方事件;违反R-宇称引力子,隐藏的扇区规范玻色子,在额外的维度和单态费米子。在基本上所有的情况下,我们发现,一个PeV中微子线信号从暗物质将伴随着一个潜在的可观察到的连续谱的中微子上升到较低的能量。
2013-06-14 astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter Decaying Now
暗物质的不稳定性可能会在宇宙伽马射线的光谱中产生可见的信号。我们认为这种可能性的框架中,额外的空间维度和超对称性。粒子的例子包括超弱相互作用的大质量粒子,如超对称模型中的引力子,具有普遍额外维度的模型中最轻的卡鲁扎-克莱因(KK)态,以及弱相互作用的大质量粒子,如柔性膜世界中的branon。
2007-08-02 astro-ph hep-ph
CLUES on Fermi-LAT prospects for the extragalactic detection of munuSSM gravitino Dark Matter
munuSSM是一个超对称模型,被提出来解决粒子物理学的标准模型的其他超对称扩展所产生的问题。由于R宇称在munuSSM中被打破,引力子是衰变暗物质的自然候选者,因为它的寿命比宇宙的年龄长得多。在这个模型中,引力子暗物质可以通过在两体衰变中发射单色伽马射线来探测。我们研究了费米-LAT望远镜在5年的观测中发现这种单色线的前景。室女座星系团周围的暗物质晕被选为参考案例,因为它与一个特别高的信噪比,并位于一个区域,几乎不受天体物理的弥漫辐射从银道面。信号和背景伽马射线事件的模拟都是用费米科学工具进行的,室女座周围的暗物质分布取自对附近河外宇宙的N体模拟,初始条件由CLUES项目提供。我们发现,质量范围为0.6至2 GeV、寿命范围约为3 × 10^27至2 × 10^28 s的引力子可以被费米LAT探测到,其信噪比大于3。我们还得到大于4GeV的引力子质量已经被星系晕的Fermi-LAT数据排除在munuSSM之外
2012-01-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Saxion Cosmology for Thermalized Gravitino Dark Matter
在所有的超对称理论中,质量被普朗克尺度抑制的引力子是暗物质的明显候选者;但是如果引力子达到热平衡,这样的暗物质显然要么太丰富,要么太热,被排除在外。然而,在轴子理论中,一个轴子凝聚体是在宇宙历史的早期产生的,它的晚期衰变稀释了暗物质。我们表明,这种稀释允许先前热化的引力子占观察到的暗物质在非常宽的范围内的引力子质量,千电子伏< $m_{3/2}$ < TeV,轴子衰变常数,$10^9$ GeV < $f_a$ < $10^{16}$ GeV,和saxion质量,10兆电子伏< $m_s$ < 100 TeV。这个参数空间上的约束条件进行了研究,从BBN,超对称性破缺,引力子和轴子生产冻结和萨克逊衰变,并从轴子生产错位和参数共振机制。$(m_{3/2}, f_a, m_s)$的大的允许区域仍然存在,但是对于DFSZ和KSVZ理论是不同的。在对撞机上产生的超伴子可能会导致顶点位移和扭结的事件,并且可能包含衰变为$(WW,ZZ,hh), gg, γγ$或一对标准模型费米子的萨克斯子。冻结可能导致引力子暗物质的次主导暖成分,而萨克逊衰变为轴子可能导致暗辐射。
2017-03-28 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter from Starobinsky Supergravity
我们回顾了我们最近从Starobinsky超引力中得到的关于暗物质的结果。在这种背景下,冷暗物质的一个自然候选者是引力子。另一方面,假设超对称性在比电弱尺度高得多的尺度上破缺,引力子就是超重粒子。在这种情况下,它们可能是在暴胀过程中产生的非热产物,而这又是由Starobinsky势的标量场产生的。假设引力伴子是Li超对称粒子(LSSP),那么非热产物自然就能解释适量的冷暗物质。引力子LSSP的亚稳定性导致了它们衰变的可观测效应,对相应的不稳定或衰变暗物质场景施加了限制。在这个模型中,引力子质量受暴胀子场的控制,并随暴胀子场一起运动,这意味着在慢卷时期产生了超重引力子的连续谱。在现象学,模型建立在大统一理论的情况下,相交的D-膜模型和瞬子在弦论的影响进行了讨论。
2017-02-17 gr-qc hep-ph
Supergravity with a Gravitino LSP
我们研究了最轻的超对称粒子(LSP)是稳定引力子的超引力模型。我们假设次轻的超对称粒子(NLSP)在衰变为引力子之前,在时间t ~ 10^4 s - 10^8 s冻结掉它的热残余密度。与假设引力子残余密度固定的研究相反,热残余密度假设意味着超伴子质量的上限,而不是下限,这对粒子对撞机有重要意义。我们考虑slepton,sneutrino,neutralino NLSP,并确定什么超伙伴质量是可行的,在所有这些情况下,应用CMB和电磁和强子BBN约束的领先的两体和三体NLSP衰变。强子约束以前被忽略,但我们发现,它们提供了最严格的约束,在大部分的自然参数空间。然后,我们讨论了超引力与引力子LSP的对撞机现象。我们发现,对撞机可以提供重要的见解,以澄清BBN和宇宙的热历史低于10 GeV的温度,甚至可以提供精确的测量引力子的质量和耦合。
2005-02-04 astro-ph hep-ex hep-ph
Enhanced Cosmic-Ray Antinuclei Fluxes with Dark Matter Annihilation into SUEPs
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino(意大利国家核物理研究所都灵分部);University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center, University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星冰立方粒子天体物理中心);University of Toronto(多伦多大学);Institute for Fundamental Science and Department of Physics, University of Oregon(俄勒冈大学基础科学与物理系);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Department of Physics, University of Torino(都灵大学物理系)
本研究提出暗物质湮灭产生SUEPs可增强反核流,通过约束暗部门产生软暗子,从而在喷注中克服相空间抑制,为隐藏动态提供线索。
2026-02-16 astro-ph.HE hep-ph
Fenomenología de modelos supersimétricos: partículas y materia oscura
阐明暗物质的组成是粒子和天体粒子唯象学中最重要的问题之一。在基本粒子标准模型的最小超对称扩展框架内,“μ-从-nu超对称标准模型”,$μν$ SSM,解决了$μ$ -问题,并再现了中微子数据,只增加了涉及右手中微子的耦合。在这种情况下,引力子的超对称伙伴,称为引力子,成为一个自然的DM候选者。在上述模型下,本文结合$\textit{Fermi}$ -LAT等实验,分析了衰变引力子DM产生的γ射线信号的探测。为了这个目的,所有的引力子衰变都被考虑在内,补充了以前的工作。即将到来的新一代伽马射线探测器的可能性促使将轴子的超对称伙伴axino作为DM候选者。在这篇论文中,axino DM已分析的背景下,$μν$ SSM的第一次。最后,方案与多组分DM进行了研究,重点是重力子和axinos共存的DM成分。这个新奇的场景包括两种截然不同的情况,它们具有鲜明的特征:轴子轻于引力子,反之亦然。考虑到未来MeV-GeV伽马射线望远镜的灵敏度,在前面提到的混合方案中分析了轴子和引力子的探测前景。在一些参数空间区域中,两个候选者都可以产生信号,因此双线特征作为将揭示DM组合物的确凿证据而出现。
2020-04-02 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ph
Resolving Cosmic Gamma Ray Anomalies with Dark Matter Decaying Now
暗物质粒子不需要完全稳定,事实上它们现在可能正在衰变。我们考虑这种可能性的框架下的普遍额外的维度和超对称性与非常晚的衰变的WIMP的卡鲁扎-克莱因引力子和引力子。漫射光子背景是一种敏感的探测器,即使对于远大于宇宙年龄的生命周期也是如此。值得注意的是,所观察到的MeV伽马射线过剩的能谱和通量都可以自然地用MeV质量分裂的暗物质衰变来解释。未来对连续谱和线光子通量的观测将检验这一解释,并可能对宇宙学参数提供新的约束。
2007-11-08 astro-ph hep-ph
Goldstini as the decaying dark matter
我们考虑了一个新的情况下,超对称衰变暗物质没有R-宇称违反理论与goldstini,出现如果超对称性被打破独立的多个隔离部门。未被吃掉的goldstino自然有很长的寿命,并衰变为三体最终状态,包括逃避检测的引力子和两个可见粒子。goldstini低能有效相互作用的推导,这可以是非普遍的,并允许暗物质是亲轻子的,在对比的情况下,一个单一的扇区超对称性破缺。此外,缺少一个粒子的三体衰变给出了更柔和的光谱。因此,有可能将PAMELA观测到的正电子过剩和费米LAT测量到的总e+ + e-都拟合到电子/正电子中,这两种方法都使用了与所有三种轻子味或100%分支分数的万有耦合,而这两种方法在暗物质衰变为两个或四个可见粒子而不丢失能量的传统情况下都是不受欢迎的。
2011-02-24 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Affleck-Dine Baryogenesis, Condensate Fragmentation and Gravitino Dark Matter in Gauge-Mediation with a Large Messenger Mass
我们在GMSB模型中研究了Affleck-Dine重子发生的条件和引力子暗物质的起源。GMSB模型中的AD重子生成被中子星稳定性排除,除非Q球不稳定并且在核合成之前衰变。如果信使质量尺度大于凝聚体碎裂时的平向场Φ,则可以形成不稳定的Q球。我们提供了一个例子的基础上AD重子沿d = 6平坦方向的情况下,m_{3/2} \approx 2 GeV,预测重力子暗物质从Q球衰变。使用一个唯象的GMSB势模型的超对称性破裂项的φ依赖,我们数值求解φ的演变,并表明信使质量可以足够接近的平面方向的字段时,冷凝碎片。我们计算了相应的再热温度和重子电荷的凝聚碎片,并表明,该电荷是足够大的,以产生晚衰变的Q球,可以是引力子暗物质的起源。
2011-06-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Mirage in the Sky: Non-thermal Dark Matter, Gravitino Problem, and Cosmic Ray Anomalies
最近宇宙射线的异常现象可能是由于银河系中的暗物质湮灭造成的。为了获得所需的大截面来解释数据,同时仍然获得正确的遗迹密度,我们依赖于暗物质冻结和大爆炸核合成(BBN)之间的非标准热历史。我们表明,通过重模量甚至引力子衰变的再加热阶段,如果暗物质的自湮灭截面足够大,我们可以产生正确的遗迹密度。除了拟合最近的数据,这个方案解决了宇宙学模量和引力子问题。我们以U(1)_{B-L}扩展的MSSM为例说明了这种机制,其中超对称性通过海市蜃楼中介被破缺。这些由弦激发的模型自然包含了重模量衰变到引力子,随后衰变到LSP可以在低温下重新加热宇宙。右旋超中微子和B-L高真中微子都可以成为具有大截面的暗物质候选者。它们是亲轻子的,因为B-L电荷。我们还表明,它是可以区分的非热的热的情况下(使用索末菲增强)在直接检测实验的某些区域的参数空间。
2009-04-24 astro-ph.CO hep-ph
Whispers of Supergravity in Gravitational Wave Backgrounds: Determining the Gravitino Mass from Cosmic Thermal History
School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院)
本文提出通过随机引力波背景的特征频率直接推断引力子质量及其初始丰度,从而探测远超对撞机实验能标的超引力参数空间。
2026-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Late-decaying Q-ball with BBN lifetime
在Affleck-Dine重子生成机制中,可以形成称为Q球的非拓扑孤子。在这项工作中,我们研究了大爆炸核合成(BBN)时代衰变的Q球。我们发现,这种寿命约为10^3 s的晚期衰变重子Q球可以通过滚动的重子光子比η为BBN提供一种新的发展机制,这可以很自然地解释BBN预测与WMAP关于^7Li丰度数据的差异。对于寿命约为10^6 s的晚期衰变轻子Q球,我们发现它们的衰变产物引力子可以作为暗物质的候选者,而不会使宇宙过封闭,同时也可以解释暗物质和重子物质密度近似相等的现象。
2005-09-01 astro-ph hep-ph
Moduli constraints on primordial black holes
晚期衰变的大质量粒子的数量(例如,计算了质量为$\Mbh\la10^9 $ g的原初黑洞蒸发过程中产生的引力子(模).大爆炸核合成对这些粒子丰度的限制被用来约束初始PBH质量分数$β$(PBH能量密度与形成时的临界能量密度之比),如下:$β\la 5\times10^{-19} (\xp/6 10^{-3})^{-1} (\Mbh/10^9 {\rm g})^{-1/2} (\bar{\Yp}/10^{-14})$ ; $\xp$是PBH亮度进入引力子或模的分数,$\bar{\Yp}$是核合成对引力子或模的数密度与熵密度之比的上限。这显然意味着这样的多光子带隙不应该成为宇宙能量密度的主导。
2000-01-24 astro-ph hep-ph
New Q-ball Solutions in Gauge-Mediation, Affleck-Dine Baryogenesis and Gravitino Dark Matter
在规范介导的超对称破缺(GMSB)模型中,沿d=6平坦方向的阿弗莱克-戴恩(AD)重子生成可以产生不稳定的Q球,它们具有与信使标度相似的自然场强。在这种情况下,形成了一种新的Q球,介于引力介导型和规范介导型之间。我们详细研究了这些新的Q球解决方案,显示了它们的属性如何在标准重力介导和规范介导的Q球之间插值,因为AD场变得大于信使尺度。结果表明,Q球的E/Q可以大于核子质量,但小于MSSM-LSP质量,导致Q球直接衰变到标准模型费米子而不产生MSSM-LSP.更重要的是,如果E/Q大于MSSM-LSP质量,衰减的Q球可以提供非热MSSM-LSP的天然来源,其随后可以衰变为引力子暗物质而不违反核合成约束。因此,该模型提供了一个最小的情况下,重子和引力子暗物质在规范介导的MSSM,不需要新的领域。
2012-11-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitino Dark Matter and low-scale Baryogenesis
在早期宇宙中获得可比重子和DM密度的一个非常简单的方法是通过母粒子的非平衡衰变的当代产生,如果这两种布居被非常小的数抑制,即衰变和分支分数中的CP破坏。我们提出了一个详细的研究这种情况下的背景下,一个R-宇称违反实现的MSSM中的重子不对称性和引力子暗物质产生的衰变的比诺。然而,在现实的粒子框架中实现这个简单的图像结果,相当涉及,由于衰变的比诺丰度的非平凡的确定,以及由于冲洗过程和额外的重子不对称性和DM遗迹密度的来源的影响。为了实现重子和暗物质丰度的定量测定,我们已经实现并解决了一个系统的耦合玻尔兹曼方程的粒子物种参与其生成,包括所有相关的过程。在最简单的,但仍然是一般的,限制,其中确定的过程中的丰度和衰变率的比诺介导的右手方,DM和重子遗迹密度的正确值是实现了一个比诺质量之间的50和100 TeV,Gluino NLSP质量在15-60 TeV和引力子质量之间的100 GeV和几TeV。不幸的是,这些高质量超出了LHC的运动学范围。相反,来自引力子LSP衰变的反质子信号可能在AMS-02和伽马射线望远镜的灵敏度范围内。
2015-07-20 hep-ph
Gamma-Rays from Decaying Dark Matter
我们研究了从衰变的暗物质(DM)中探测伽马射线的前景,特别关注R宇称破缺真空中的引力子DM。考虑到预测的伽马射线信号相对于湮灭DM的情况的基本上不同的角分布,以及相对差的(0.1 $^\circ$量级)伽马射线探测器的角分辨率,在这种情况下,探测的最佳策略是在高银河纬度寻找对伽马射线通量的外来贡献,其中,衰减的DM贡献类似于天体物理学的河外成分,类似于EGRET观测所推断的成分。即将进行的实验,如GLAST和AMS-02可能会识别这种外来的贡献,并将其与天体物理学来源区分开来,或者对DM粒子的质量和寿命进行重大限制。
2007-10-11 astro-ph hep-ph
Solving the Cosmic Lithium Problems with Gravitino Dark Matter in the CMSSM
标准的大爆炸核合成在重子密度推断WMAP意味着原始锂7丰度因子的两到三个大比低金属丰度晕星的观测推断。最近在晕星中对Li 6的观测表明,这种同位素是前银河系起源的,这是非常难以用假定的高红移宇宙线种群来解释的。我们调查,如果一个或两个这些锂问题可以解决的约束最小超对称标准模型(CMSSM)耦合到重力的晚期衰变遗迹粒子。假设引力子是最轻的超对称粒子(LSP),我们发现,在大部分的CMSSM参数空间,这些问题都可以潜在地解决。特别是,我们还找到了可以同时解决两个锂问题的解决方案。这意味着在大爆炸后的1000秒,1TeV的遗迹粒子发生强子衰变,变成100 GeV的引力子,正如我们之前提出的那样。此外,产生的引力子自然地贡献了WMAP所需的暗物质密度的很大一部分或全部。这个模型的一个预测是暗物质是不冷不热的,自由流长度的顺序为4千电子伏的早期冻结的遗迹粒子。这种不冷不热的引力子暗物质可能对星系结构的形成有有益的影响,并且可能受到宇宙再电离历史的限制。本文的当前版本给出了两种情况下的结果:(a)包括催化核反应和(b)忽略催化核反应。
2008-10-30 astro-ph hep-ph