Neutralino dark matter from heavy axino decay
我们认为宇宙学的后果,一个沉重的轴子,衰变到中性的R-宇称守恒模型。轴子衰变对中性伴子暗物质丰度的重要性和影响取决于轴子的寿命和能量密度。在暴胀后的高再加热温度下,大量产生的轴中微子支配着宇宙的能量密度,它的衰变产生了大量的熵。作为奖励,我们得到的再加热温度的上限膨胀后,通过引力子衰变可以缓和,因为熵产生的轴子衰变或多或少稀释引力子。
2008-06-19 astro-ph hep-ph
Review of axino dark matter
本文综述了轴子暗物质的研究现状。两个层次问题,强CP问题和规范层次问题,导致引入粒子物理学的自发破缺的整体Peccei-Quinn对称性和软破缺的超对称性,分别。把它们结合起来,意味着不仅存在轴子,而且存在它的标量分量--萨克逊子和它们的费米子伙伴--轴子。其中,轴子和轴子是有吸引力的暗物质候选者。讨论了轴子作为暗物质的各种可能性。
2013-07-12 astro-ph.CO hep-ph
Supersymmetric Clockwork Axion Model and Axino Dark Matter
研究了发条轴子超对称化的意义。超对称性确保了萨克斯子和axino具有与发条轴子相同的耦合层次模式。如果我们假设超对称性破缺在发条位置上是普遍的,那么耦合结构就被保留了下来,而萨克斯子和轴子的质量排序可以根据超对称性破缺的尺度而有所不同。当大质量的轴子和轴子迅速衰变时,最轻的轴子可以是稳定的,因此是暗物质的候选者。热产生的轴子暗物质的残余丰度主要取决于正常质量排序中较重轴子的衰变。与传统的axino方案相比,这以指数方式增强了热产额。讨论了一些宇宙学问题。
2020-07-20 astro-ph.CO hep-ph
Axino Cold Dark Matter Revisited
轴子模型的超对称版本中出现了轴子,它是冷或热暗物质的天然候选者。在这里,我们重新审视轴子暗物质产生的热和非热在最近的发展。首先讨论了几种KSVZ和DFSZ模型中相对于低能轴子的轴子定义。然后,我们回顾和改进的主要QCD生产的计算,以避免非物理的横截面,并根据模型,包括生产通过SU(2)和U(1)相互作用和汤川耦合。
2012-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Axinos as Dark Matter Particles
在我们的粒子物理模型中,暗物质的识别仍然是一个非常开放的问题。在这里,我们将认为,axinos可以成功的暗物质的候选人模型与超对称性和强CP问题的轴子解决方案。Axinos可以是最轻的超对称粒子(LSP),也可以比LSP重。Axinos可以通过热散射以适当的丰度产生,如果它们是LSP,也可以通过SM场(LSPSM)的最轻超伙伴的平衡衰变产生。另一方面,较重的(非LSP)轴伴子可以产生一部分中性伴子LSP暗物质。根据超对称光谱的性质,如果R宇称是严格守恒的或稍微破缺的,那么在对撞机和天体物理学中可能会出现非常不同的LSP轴突场景信号。
2009-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Axino dark matter and baryon number asymmetry from Q-ball decay in gauge mediation
我们研究了规范介导的超对称破缺中Q球衰变到轴子暗物质的过程。在我们的方案中,Q球主要衰变为核子,部分衰变为轴子,以同时解释宇宙的重子不对称性和暗物质。Q球在大爆炸核合成之前就衰变了,所以它不受衰变的影响。最小超对称标准模型衰变为超对称粒子在运动学上是被禁止的,直到衰变的最后,我们可以安全地使它们的丰度足够小,以成功地进行大爆炸核合成。我们展示了实现这种情况的axino模型参数和Q球参数的区域。
2015-11-17 astro-ph.CO hep-ph
Axino dark matter with R-parity violation and 130 GeV gamma-ray line
我们表明,衰变轴子暗物质与R-宇称破坏可以解释观测到的超过130 GeV的伽马射线线从银河系中心的费米数据。轴子衰变为单色光子的分支分数可以是O(1),并且来自连续伽马射线和反质子通量的约束得到改善。$O(10^{13}-10^{14})$的Peccei-Quinn标度、GeV和$O(10^{-12}-10^{-11})$的R宇称破坏参数在宇宙学上是有利的。
2013-03-27 astro-ph.CO 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
Axino dark matter in brane world cosmology
我们在膜世界中讨论暗物质。我们在Randall-Sundrum II型膜世界中工作,并假设最轻的超对称粒子是轴子。我们发现,轴子可以在宇宙中扮演冷暗物质的角色,只要五维普朗克质量从上到下都是有界的。这是可能的,因为与传统的四维宇宙学相比,由于宇宙的新膨胀定律,再加热温度更高。
2005-06-16 hep-ph
Solving the Gravitino Problem by Axino
在一个大类超对称(SUSY)轴子模型中,轴子的费米子超伴子轴子$\axino$的质量被预言为$m_{\axino} \lesssim {\cal O}(1)$ keV.因此,轴子是最轻的超对称粒子(LSP)。我们指出,这样一个轻的Axino提供了一个自然的解决方案,引力子问题,如果引力子是下一个LSP。我们导出了引力子质量为$m_{3/2} \simeq 100$ GeV的暴胀再加热温度$T_R$的一个约束条件,即$T_R \lesssim 10^{15}$ GeV,它比最小超对称标准模型中得到的要弱得多.
2000-10-11 hep-ph
Late Energy Injection and Cosmological Constraints in Axino Dark Matter Scenarios
考虑到后期能量注入的影响,我们研究了大爆炸核合成(BBN)的约束与长寿命的带电slepton的轴突暗物质的情况。我们计算四体slepton衰变到axino,轻子,和夸克反夸克对,因为他们管理后期强子能量注入和相关的BBN约束。对于超对称强子轴子模型,我们提出了强子BBN约束,并表明它们可以比通过slepton束缚态形成催化BBN的限制。从强子和电磁能量释放的BBN约束,我们发现新的上限Peccei-Quinn规模。
2009-12-14 astro-ph.CO hep-ph
Axinos as Dark Matter in the Universe
轴子是轴子的费米子超伴子。假设轴子是最轻的超对称粒子,并且由于R-宇称守恒而稳定,我们计算了早期宇宙中热反应产生的残余轴子密度。通过与WMAP结果的比较,我们发现热产生的轴子可以提供冷暗物质的主要部分,例如,轴子质量为100 keV,再加热温度为10^6 GeV。
2004-06-01 astro-ph hep-ph
Dark radiation from the axino solution of the gravitino problem
目前对宇宙微波背景的观测可以证实,在原始核合成之后但在光子退耦之前,辐射能量密度有所增加。我们表明,如果引力子问题是解决了一个轻的轴子,暗(去耦)辐射自然出现在这一时期导致一个新的上限的再加热温度T_R < 10^{11} GeV。反过来,成功的热leptogenesis可能预测这样的增加。大型强子对撞机可以支持这个机会。同时,轴子和轴子可以自然形成观测到的暗物质。
2011-12-13 hep-ph
Effective interactions of axion supermultiplet and thermal production of axino dark matter
我们讨论了轴子超多重态的有效相互作用,这对分析超对称轴子模型的宇宙学方面可能是重要的。与axino宇宙学有关,为了正确分析早期宇宙中axino的热产生,必须仔细区分Wilson axino-gluino-gluon耦合、1 PI axino-gluino-gluon振幅和PQ反常系数这三个看似相似但基本不同的量。然后我们注意到,在能量标度p处,在M_Φ< p < v_{PQ}范围内,除了众所周知的p/(16π^2 v_{PQ})抑制外,1 PI轴-胶子-胶子振幅还被(M_Φ^2)/(p^2)抑制,其中M_Φ是模型中最重的PQ荷电和规范荷电物质超多重态的质量,它可以远低于PQ标度v_{PQ}。结果表明,在T>M_Φ时,轴子的产生主要是物质超多重态产生,而不是规范超多重态产生。但当M_Φ v_{PQ}时,轴子的产生速率大大降低,这将使随后的宇宙学发生重大改变。这在超对称DFSZ模型中是最显著的,其中M Φ对应于弱标度附近的Higgsino质量,然而在KSVZ模型中也可能有类似的缩减。我们评估了DFSZ和KSVZ模型的遗迹轴子密度,同时包括涉及最重的PQ荷电和规范荷电物质超多重态的过程中的轴子生产。
2011-08-23 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matters in Axino Gravitino Cosmology
建议在1 MeV区域的轴子质量和eV区域的引力子质量可以提供光子退耦时间的数量级的轴子寿命。在这种情况下,在星系形成时,一些未衰变的轴子表现得像冷的暗物质,而一些轴子衰变产物(引力子和热轴子)表现得像热的暗物质。
1993-05-04 hep-ph
Thermal Production of Axino Dark Matter
我们讨论了轴子超多重态的低能有效相互作用的某些特征,这些特征与轴子宇宙学有关,并研究了早期宇宙中轴子热产生的含义。
2012-02-21 hep-ph
The Cosmological Axino Problem
我们重新审视宇宙学的超对称QCD轴子,突出存在一个严重的宇宙学axino问题,是完全类似的引力子问题overclosure通过热生产。一般的分析意味着,在没有非自然的微调或隔离的情况下,QCD轴子的质量大于或等于引力子的质量。因此,热引力子和QCD轴子产生的边界在参数空间中是互补的,并且一起提供了暴胀后再加热温度的一个相当严格的极限,对于f_a = 10^9 - 10^12 GeV的轴子衰变常数,T_R < 10^3 - 10^6 GeV。基于这一结果,我们探讨了低T_R下引力子LSP和轴子NLSP的宇宙学,并提出了暗物质的三种现实方案。
2011-04-04 hep-ph
Axino Dark Matter in Moduli-induced Baryogenesis
我们考虑大R宇称破坏(RPV)的轴子暗物质。在模主导宇宙中,轴子是通过热或非热的方式产生的,然后衰变后期的模稀释了轴子密度,从而得到了解释当前暗物质的丰度。与此同时,重子不对称性是由于模诱导的重子生成通过大的RPV产生。尽管RPV很大,但Axino在宇宙学上是稳定的,因为它的衰变速率受到轴子衰变常数、重夸克质量或运动学的抑制。
2014-07-07 hep-ph
Dark matter in supersymmetric models with axino LSP in Randall-Sundrum II brane model
研究了RSII膜模型中的轴子暗物质假说。在CMSSM的框架内,我们假设最轻的中性伴子或Stau是NLSP,而轴伴子的产生只有NLSP衰变的一个贡献。我们发现轴子在宇宙中可以扮演暗物质的角色,并确定了不同的五维普朗克质量值下的轴子质量。对于后者,得到了一个上界
2008-05-05 hep-ph
Constraints on axino warm dark matter from X-ray observation at the Chandra telescope and SPI
一个寿命足够长的温暖的暗物质可能是卫星X射线望远镜观测到的X射线源。我们认为轴子和引力子的质量在1千电子伏和100千电子伏之间的超对称模型与小的R-宇称破坏。我们发现,轴子暗物质收到显着的约束,从钱德拉和SPI的X射线观测,特别是对于轴子衰变常数$f_{a}$的允许范围的低端,而引力子暗物质仍然不受约束。
2012-05-31 hep-ph
Cosmology of the DFSZ axino
我们研究了超对称DFSZ轴子模型的宇宙学影响。扩展最近的工作,我们首先提供了一个全面的分析热生产的DFSZ axino考虑所有可能的散射,衰变和逆衰变过程取决于各种质量参数和再热温度。虽然DFSZ轴伴很难达到热平衡,但它的耦合仍然足够大,可以产生巨大的轴伴布居数,从而形成过剩的中性伴密度。我们检查中性伴子参数空间,以确定暗物质属性取决于Peccei-Quinn标度。当Peccei-Quinn标度变高导致轴子寿命变长时,中性伴暗物质出现在较轻的类希格斯诺LSP区域或更受限制的类比诺LSP区域,允许通过CP-奇希格斯玻色子共振湮灭以满足更强的再湮灭。
2012-01-25 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Production of Axinos in the Early Universe
我们计算了超对称QCD中的热轴子产生率到规范耦合的首阶。利用硬热圈重算和Braaten-Yuan公式,我们得到了一个考虑德拜屏蔽的规范不变的热夸克-胶子-方-胶子等离子体的有限结果。假设轴子是最轻的超对称粒子,并且由于R-宇称守恒而稳定,计算了早期宇宙中热反应产生的残余轴子密度。通过与WMAP结果的比较,我们发现,轴子可以提供冷暗物质的主要部分,例如,轴子质量为100 keV,再加热温度为10^6 GeV。
2004-07-28 astro-ph hep-ph
Nonthermal Axino as Cool Dark Matter in Supersymmetric Standard Model without R-parity
我们指出,轴子的超对称伙伴预测的轴子是一个很好的候选人,最近提出的无菌中微子冷暗物质。在规范介导的超对称破缺的背景下,轴子质量落入正确的范围。当允许R宇称违反时,轴子与活跃中微子的大量混合产生,由此产生的中微子质量和混合同时容纳大气和太阳中微子振荡。
1999-06-16 hep-ph
Axino dark matter and baryon number asymmetry production by the Q-ball decay in gauge mediation
我们研究了规范介导的超对称破缺中Q球衰变到轴子暗物质的过程。在我们的方案中,Q球主要衰变为核子,部分衰变为轴子,分别解释了宇宙的重子不对称性和暗物质。Q球在大爆炸核合成之前就衰变了,所以它不受衰变的影响。我们展示了实现这种情况的参数的区域。
2015-11-18 hep-ph
Axino dark matter in light of an anomalous X-ray line
Axino作为解决强CP问题的轴子的超伴子,可以作为暗物质的一个很好的候选者。受星系团和仙女座星系3.5 keV X射线线信号的启发,我们研究了具有R宇称破坏的轴子模型,指出具有三线性R宇称破坏的轴子暗物质是再现X射线线的一个有吸引力的方案.为了解释线信号,三线性R宇称违背耦合$λ\sim {\cal O} (10^{-3}-10^{-1})$的佩切-奎因尺度需要为$f_a \sim{\cal O}(10^{9}-10^{11})$ GeV。此外,右手态被预测为轻态,即$\sim{\cal O}(100)$ GeV,因此可以在LHC中寻找。在这项研究中还讨论了该模型的宇宙学方面。
2014-05-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axino Dark Matter and the CMSSM
如果轴子是最轻的超伴子,并且满足宇宙学的界限,包括冷暗物质的残余丰度的优选范围,那么通常对CMSSM的参数空间的严格约束变得非常宽松。通常的CMSSM光谱中最轻的超伴子在对撞机实验中似乎是稳定的,但不一定遵守遗迹丰度的限制。它可能是中性的(最轻的中性伴子),也可能是带电的(典型的中性伴子)。由于轴子是冷的暗物质,根据轴子的质量和再加热的温度,CMSSM的大区域,通常对应于重的超伴子,变得允许。
2004-06-07 astro-ph hep-ph
Entering the Era of Measuring Sub-Galactic Dark Matter Structure: Accurate Transfer Functions for Axino, Gravitino & Sterile Neutrino Thermal Warm Dark Matter
本文针对轴子微子、引力微子与惰性中微子等热温暗物质模型,首次计算自旋3/2粒子的转移函数,并修正了自旋1/2粒子的转移函数拟合,为当前及未来小尺度结构约束提供更精确的理论预测。
2023-04-12 astro-ph.CO hep-ph
Axino dark matter from thermal production
轴突是宇宙中暗物质的一个有希望的候选者。它是电中性和色中性的,非常弱的相互作用,并且可能是-正如本研究所假设的-最轻的超对称粒子,对于不间断的R宇称是稳定的。在标准模型的超对称扩展中,强CP问题通过佩西-奎因机制解决,轴子自然作为轴子的费米子超伴子出现。计算了超对称QCD中轴子的热产生率。利用硬热圈重算,我们得到了一个考虑德拜屏蔽的规范不变的热夸克-胶子-方-胶子等离子体的有限结果。估算了暴胀后热散射的遗迹轴子丰度。我们发现热产生的轴子可以提供冷暗物质的主要部分,例如,轴子质量为100 keV,再加热温度为10^6 GeV。
2009-03-16 astro-ph hep-ph
Thermal gravitino and axino rate from AutoTherm
SUBATECH, Nantes Université, IMT Atlantique, IN2P3/CNRS(SUBATECH,南特大学,IMT大西洋学院,IN2P3/CNRS)
本文使用新工具 AutoTherm 从第一性原理热场论重新计算热引力微子和轴微子产生率,提出调谐方案解决严格领头阶在软动量下的负率问题,并给出新的可靠拟合,揭示重求和方案选择带来约 1.5-3 倍的理论不确定性。
2026-09-21 astro-ph.CO hep-ph
Axinos as Cold Dark Matter
我们表明,在早期宇宙中产生的最轻的中性伴子衰变的axinos是冷暗物质的一个自然的候选人。我们认为,axinos很可能提供了宇宙中失踪的质量的主要组成部分,因为他们的遗迹密度往往是与临界密度。
1999-05-03 astro-ph hep-ph
Natural SUSY with mixed axion/axino dark matter
University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
研究自然SUSY中混合轴子/轴子暗物质的可能性,探讨轴子和轴子的质量范围及对暗物质丰度的影响。
2026-04-06 hep-ph
Axinos as Cold Dark Matter
暗物质与我们的粒子物理模型之间的联系仍然是一个悬而未决的宇宙学问题。在这些论文中,我将论证,在具有超对称性和强CP问题的Peccei-Quinn解的模型中,轴子可以成功地成为冷暗物质的候选者。如果它们是锂离子超对称粒子(LSP),它们可以通过热散射和次锂离子超对称粒子(NLSP)的平衡衰变以适当的丰度产生。此外,如果NLSP是带电的,它们的衰变可以帮助我们理解哪一个是LSP,例如在轴子和引力子之间。
2006-10-10 hep-ph
Dark Matter Related to Axion and Axino
我讨论了QCD轴子的基本特征:强CP解,因此它的理论必要性。我还回顾了轴子和axino效应的天体物理学和宇宙学,特别是强调其在宇宙中的暗物质组成部分的作用。
2008-10-30 astro-ph hep-ph
X-ray line signal from decaying axino warm dark matter
在具有R宇称破坏的超对称轴子模型中考虑轴子温暗物质。在这种情况下,质量为$m_\axino\simeq 7$ keV的轴子可以衰变为光子和中微子,从而产生$3.5$ keV的X射线线信号,这可能是XMM-牛顿X射线天文台探测到的星系团和仙女座星系的不明X射线发射的来源。
2014-06-23 astro-ph.HE hep-ph
Dark matter in the Kim-Nilles mechanism
Kim-Nilles机制将$μ$项与轴子尺度$f_a$联系起来,导致$μ/f_a$级的轴-希格斯-汤川耦合。这可能会带来危险的热产生axinos。如果轴子是稳定的,它的质量必须小到${\cal O}$(0.1 keV),或者再热温度应该低于${\cal O}$(10 GeV),取较低的轴子尺度$10^{10}$ GeV,这样才不会使宇宙过于接近。如果轴子衰变为中性伴子,如果湮灭率为$10^{11}$ GeV以上的$10^{-8}{GeV}^{-2}$量级,则过度产生的中性伴子可以适当地重新湮灭,使观测到的暗物质密度饱和。因此,具有相当大的比诺混合物的最轻的类希格斯诺超对称粒子成为一个很好的暗物质候选者,其核子截面为$10^{-45}$ cm $^2$。
2011-07-30 astro-ph.CO hep-ph
Axino Light Dark Matter and Neutrino Masses with R-parity Violation
出于最近观察到的511 keV $γ$ -射线线发射的银河系隆起和解释它的光暗物质粒子的衰变,我们认为轻axino的质量可以在1-10 MeV的范围内,特别是在规范介导的超对称性破缺模型的背景下。我们讨论了轻轴子暗物质的产生过程和宇宙学约束。结果表明,双线性R宇称违反项提供了一个适当的轴子和中微子混合,使得轻轴子主要衰变为$e^+ e^- ν$ .我们指出,相同的双线性R-宇称违反一贯给两个所需的解释所观察到的511 keV的$γ$ -射线和中微子质量和混合的轴子的寿命。
2006-07-07 astro-ph hep-ph
Collider Signatures of Axino and Gravitino Dark Matter
轴伴子和引力伴子是最轻超对称粒子(LSP)的极弱相互作用候选者。我们证明了它们中的任何一个都可以提供适量的冷暗物质。假设一个带电的slepton是次轻的超对称粒子(NLSP),我们讨论如何NLSP衰变到轴子/引力子LSP可以提供证据,轴子/引力子暗物质在未来的对撞机。我们表明,这些NLSP衰变将使我们能够估计的Peccei-Quinn规模和axino质量的值,如果axino是LSP。在引力子LSP的情况下,我们说明,引力子质量可以确定。这对于深入了解超对称性破缺的机制至关重要,并可能导致普朗克尺度的微观测量。
2005-06-30 astro-ph hep-ph
Axino dark matter from Q-balls in Affleck-Dine baryogenesis and the $Ω_b - Ω_{DM}$ coincidence problem
我们发现,$Ω_b - Ω_{DM}$巧合可以自然地解释在一个框架中,轴子冷暗物质主要是在非热过程中产生的,涉及在阿弗莱克Dinebaryogenesis中形成的Q-球衰变。在这种方法中,$Ω_b$和$Ω_{DM}$之间的相似性是轴突质量的(亚)GeV尺度的直接结果。
2007-04-26 astro-ph hep-ph
Mixed Axion/Axino Dark Matter in mSUGRA and Yukawa-unified SUSY
在最小超引力(mSUGRA)和汤川统一超对称大统一理论(SUSY GUT)模型中研究了轴子/轴子暗物质(DM),得到了令人惊讶的结果.对于这种类型的情景,遗迹DM丰度有三个组成部分:{ \it i}。)冷轴子,{ \it ii.}})来自中性伴子衰变的暖轴伴子,以及{ \it iii.})冷或热产生的轴突。需要超过$10^6$ GeV的再加热温度$T_R$,以解决引力子/大爆炸核合成(BBN)问题,同时还允许通过非热稀薄发生的重子发生。为了获得足够高的再热温度,我们还需要$10^{11}$ - $10^{12}$ GeV量级的高Peccei-Quinn(PQ)破缺标度$f_a$值。
2009-10-15 hep-ph
Light Axinos from Freeze-in: production processes, phase space distributions, and Ly-$α$ forest constraints
在超对称Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky(DFSZ)模型中考虑了3.5 keV线过剩下7 keV轴子暗物质(DM)的冻结产生.这种7千电子伏DM产生的热浴,在一般情况下,出现在张力与Ly- $α$森林数据,虽然直接比较是不直接的。这是因为Ly- $α$森林约束通常是在常规暖暗物质(WDM)的质量上报告的,其中隐含地假设在WDM粒子解耦后的热浴中发生大的熵产生。冻结在axino DM的相空间分布变化取决于生产过程和axino DM可以缓解紧张的Ly- $α$森林约束。通过求解玻尔兹曼方程,我们首先得到了两体衰变、三体衰变和2对2散射产生的轴子的相空间分布。减少碰撞项和由此产生的相空间分布是有用的研究其他冻结的情况。然后,我们计算得到的线性物质的功率谱,这样的axino DM和直接比较,与传统的WDM的线性物质的功率谱。为了证明现实的axino DM生产,我们考虑与希格斯诺次轻超对称粒子(NLSP)和维诺NLSP的基准点。在Higgsino NLSP情况下,轴子的相空间分布比传统WDM情况下的要冷,因此可以利用超对称DFSZ轴子模型中的弱熵产生来避开最严格的Ly- $α$森林约束.
2020-06-01 astro-ph.CO hep-ph
Colder Freeze-in Axinos Decaying into Photons
我们指出,在超对称Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky模型中,7 keV的轴子暗物质(DM)可以同时再现3.5keV的X射线过剩,并且可以避开Ly-alpha森林数据的严格限制. Peccei-Quinn对称性破缺自然地产生具有最小SUSY标准模型粒子的轴子相互作用和RPV相互作用。RPV相互作用引入了轴子-中微子混合,并提供了轴子DM作为无菌中微子DM的变体,其衰变为单色光子可以通过X射线观测检测到。另一方面,Axinos是由热粒子的冻结过程以及无菌中微子的Dodelson-Widrow机制产生的。由此产生的相空间分布往往比费米-狄拉克分布更冷。晚期萨克逊衰变所产生的固有熵使axino更冷。线性物质功率谱甚至满足来自Ly-alpha森林数据的最新和最强的约束。
2017-07-07 astro-ph.CO hep-ph
Axino warm dark matter and $Ω_b - Ω_{DM}$ coincidence
我们表明,axinos,这是占主导地位的次轻超对称粒子产生的轻子$Q$ -球($L$ -球)的衰变,成为温暖的暗物质适合于失踪的卫星问题和尖点问题的解决方案。此外,在该场景中自然地解释了$Ω_b - Ω_{DM}$重合。
2007-06-12 astro-ph hep-ph
Axion Dark Radiation: Hubble Tension and Hyper-kamiokande Neutrino Experiment
在这项工作中,我们研究了一个超对称轴子模型的暗扇区,包括晚衰变的引力子/轴子暗物质和轴子暗辐射。在早期宇宙中,轴子的标量超伴子(saxion)的衰变会产生大量的熵。附加熵不仅可以稀释引力子/轴子暗物质的残余密度,避免宇宙的过封闭,而且可以放松对暴胀后再加热温度$T_{R}$的约束。同时,由介子衰变产生的轴子暗辐射将增加中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数量,这有助于降低宇宙学哈勃张力。在宇宙晚期,长寿命的引力子/轴子暗物质的衰变产生了具有MeV量级动能的轴子。我们研究了在中微子实验中通过逆Primakoff过程$a+A \to γ+ A$寻找高能轴子的可能性。
2022-04-15 astro-ph.CO hep-ph
X-ray line signal from 7 keV axino dark matter decay
最近在仙女座星系和包括英仙座星系团在内的各种星系团中探测到了E ~ 3.5 keV左右的弱X射线发射,但其来源尚未确定。质量为2 E的轴子超伴子Axino可能是R宇称破坏衰变为光子和中微子的谱线的起源。此外,大多数参数空间与BICEP 2实验的最新观测结果一致。
2014-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Matter Candidates - Axions, Neutralinos, Gravitinos, and Axinos
暗物质的存在为超越标准模型的物理学提供了强有力的证据。用佩切-奎因对称和/或超对称扩展标准模型,引人注目的暗物质候选者出现了。对于轴子,中性伴子,引力子,和axino,我审查原始生产机制,宇宙学和天体物理学的限制,实验搜索,和实验鉴定的前景。
2008-11-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Axinos as Dark Matter
标准模型的超对称扩展将轴子解纳入强CP问题,必然也包含轴子的费米子伙伴axino。与中性伴子和引力伴子相比,轴伴子的质量一般不属于超光速破缺标度的量级,而且可以小得多。因此,Axino是一个有趣的稳定超伙伴候选人。在前一封信[1]中,当轴伴子通过非热的非平衡中性伴子衰变产生时,它们是宇宙中冷暗物质的天然候选者。在这里,我们扩展了非热生产的研究,包括通过散射和衰变的粒子在等离子体中的竞争热生产机制。我们确定在几十兆电子伏到几个GeV(取决于情况)的范围内的轴子质量对应于冷轴子遗迹,如果再加热温度$\treh$小于约$5\times10^4\gev$。在较高的$\treh$和较低的质量,轴可以构成温暖的暗物质。在轴子作为遗迹的情况下,引力子问题找到了一个自然的解决方案。标准模型光谱中最轻的超伴子在高能探测器中保持有效稳定,但可能是中性的或带电的。通常对最轻的中性伴子的残余丰度的高度限制性约束$\abundchi\lsim1$变得无效。
2001-04-20 astro-ph hep-ph
Possible Evidence For Axino Dark Matter In The Galactic Bulge
最近,INTEGRAL卫星上的SPI光谱仪观测到来自银河系隆起的强511 keV线发射。虽然这种发射的角分布(与\sim 9度的宽度球对称)很难用传统的天体物理学场景来解释,但轻暗物质粒子可以解释观测结果。在这封信中,我们考虑的可能性,衰变axino在一个R-宇称违反模型的超对称性可能是这种排放的来源。我们发现,\sim 1-300 MeV的轴子与R-宇称破坏耦合可以自然地产生所观察到的辐射。
2004-11-29 astro-ph hep-ph
Quintessential Kination and Thermal Production of Gravitinos and Axinos
研究了由经典指数模型产生的运动主导相位对引力伴子和轴伴子热丰度的影响。我们发现,它们的丰度成为成正比的转变温度从kination辐射时代,因为这个温度是显着低于初始(“再加热”)温度,相对于它们的值在标准宇宙学的丰度下降。在核合成的前夜,当能量密度参数接近其上限时,我们发现:(i)对于不稳定的引力伴子,引力伴子约束完全消失:(ii)如果引力伴子是稳定的,它的热丰度不足以解释宇宙的冷暗物质;(iii)轴子的热丰度可以满足冷暗物质的限制,其初始温度远高于标准宇宙学所要求的温度。本文还提出了一种新的计算低温散射产生轴子速率的方法。
2009-07-20 astro-ph hep-ph
Supersymmetric Dark Matter Candidates - The Lightest Neutralino, the Gravitino, and the Axino
在标准模型的超对称扩展中,最轻的中性伴子、引力伴子和轴伴子可以作为最轻的超对称粒子出现,并因此为我们宇宙中的非重子暗物质提供了令人信服的解释。对于这些暗物质的候选人,我审查的原始生产机制,宇宙学的限制,和实验鉴定的前景的现状。
2007-11-28 astro-ph hep-ex hep-ph
Axino LSP Baryogenesis and Dark Matter
我们讨论了一种新的重子生成机制,其中重子不对称性是由另一个扇区中最轻的粒子产生的,例如超对称粒子(LSP),通过重子数破坏相互作用衰变为夸克。作为一个具体的例子,我们使用一个超对称轴子模型与轴子LSP和重子$R$ -宇称破坏。这种情况下预测大$R$ -奇偶性违反停止,和夸克质量的上限在{15和130 TeV}之间,不同的选择的佩切-奎因尺度和软$X_t$条款。我们讨论了轴子重子生成机制对暗物质性质的影响,发现轴子和亚稳引力子都能提供正确的暗物质密度。在轴子暗物质的情况下,初始失准角被限制为${\cal O}(1)$。另一方面,再加热温度与PQ标度有关,在引力子暗物质场景中应该高于$10^4-10^5$ GeV。
2015-04-29 hep-ph
Axino - New Candidate for Cold Dark Matter
当标准模型的超对称扩展与强CP问题的佩西-奎因解结合时,必然也包含轴子,轴子的费米子伙伴。与中性伴子和引力伴子相比,轴伴子的质量一般不属于超对称性破缺标度的量级,而且可以小得多。因此,Axino是一个有趣的稳定超伙伴候选人。当它们通过非热的非平衡中性伴子衰变或通过等离子体中粒子的散射和衰变通过竞争热产生机制产生时,轴伴子是宇宙中冷暗物质的天然候选者。如果再加热温度T_R小于约5 \times 10^4 GeV,则我们将几十MeV到几GeV(视情况而定)范围内的轴子质量确定为对应于冷轴子遗迹。在较高的T_R和较低的质量下,轴子可以构成温暖的暗物质。在轴子作为稳定遗迹的情况下,引力子问题找到了一个自然的解决方案。标准模型光谱中最轻的超伴子在高能探测器中保持稳定,但可能是中性的或带电的。通常对最轻中性伴子的残余丰度的限制条件Omega*h^2<1并不成立。
2001-02-27 astro-ph hep-ph
Decaying dark matter with heavy axino
在最小超对称标准模型(MSSM)的基础上,引入TeV尺度的暗物质手征多重态N.对于一个可计算的丰度的N,我们引入重轴子衰变到N和MSSM粒子,包括最轻的超对称粒子(LSP)。在曾经主导宇宙能量密度的重轴子在LSP衰变后衰变的情况下,可以估计N和LSP的相对宇宙丰度。6维相互作用使得N的费米子或玻色子超伴子的寿命在10^{27} s的范围内与最近的天体物理学边界相兼容。给出了获得抑制因子1/M^2的图解策略。
2009-08-09 astro-ph.HE hep-ph
Mixed axion/gravitino dark matter from SUSY models with heavy axinos
我们研究了超对称轴子模型中的暗物质产生率,该模型以质量等级m_引力伴子<< m_中性伴子<< m_轴子为代表。在这样的模型中,人们期望暗物质由轴子/引力子混合物组成。在提出这样一个质量层次可能出现的动机,我们研究暗物质生产的SUSY金-Shifman-Vainshtein-Zakharov(KSVZ)模型,SUSY Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky(DFSZ)模型和混合模型包含KSVZ和DFSZ的贡献。引力伴子可以通过热或非热的方式从axino、saxion或neutralino衰变中产生。我们得到了由于引力子产生过剩而导致的T_R的上界,包括热过程和非热过程。当T_R接近上界时,则暗物质倾向于引力子主导,但当T_R远低于上界时,则轴子主导更为典型,尽管在许多情况下我们发现了可比较的轴子和引力子的混合物。在这类模型中,我们最终期望检测到遗迹轴子,但没有WIMP信号,尽管超对称性最终应该在对撞机上被发现。
2015-04-17 hep-ph
PQ-symmetry for a small Dirac neutrino mass, dark radiation and cosmic neutrinos
我们提出了一个超对称的情况下,小汤川耦合狄拉克中微子质量项产生的自发破缺的Pecci-Quinn对称性。在这种情况下,无论是右旋中微子还是轴子LSP都可以获得适量的暗物质遗迹密度,并可以获得相当数量的轴子暗辐射。有趣的是,右手中微子NLSP衰变到轴中微子LSP的时间被推迟到现在的时代,并可以在$\mathcal{O}(10-100) {\rm GeV}$的能量尺度上留下一个可观测的中微子宇宙学背景。
2014-02-26 astro-ph.CO hep-ph