arXiv 2012.120872020-12hep-ph

引力矢量暗物质

Gravitational Vector Dark Matter

Christian Gross, Sotirios Karamitsos, Giacomo Landini, Alessandro Strumia

备注：: 21 pages; to appear in JHEP

摘要：

一个由纯非阿贝尔规范理论组成的新的暗扇区与SM粒子没有可重整化的相互作用，因此可以实现引力暗物质（DM）。规范的相互作用限制在一个规模$Λ_{\rm DM}$给出的束缚态与典型的寿命$τ\sim M_{\rm Pl}^4/Λ^5_{\rm DM}$，可以DM候选人，如果$Λ_{\rm DM} $低于100 TeV。此外，群论性质的偶然对称性产生特殊的引力稳定束缚态。在普适普朗克抑制算符的存在下，这样的态变得长寿命：SU $(N)$规范理论包含具有$τ\sim M_{\rm Pl}^8/Λ^9_{\rm DM}$的束缚态;甚至更长寿命的$τ= (M_{\rm Pl}/Λ_{\rm DM})^{2N-4}/Λ_{\rm DM}$来自具有$N \ge 8$的SO $(N)$理论，也可能来自$F_4$或$E_8$。我们计算它们的遗迹丰度产生的引力冻结和暴胀波动，发现它们可以是可行的DM候选人$Λ_{\rm DM} \gtrsim 10^{10}$ GeV。

英文摘要：

A new dark sector consisting of a pure non-abelian gauge theory has no renormalizable interaction with SM particles, and can thereby realise gravitational Dark Matter (DM). Gauge interactions confine at a scale $Λ_{\rm DM}$ giving bound states with typical lifetimes $τ\sim M_{\rm Pl}^4/Λ^5_{\rm DM}$ that can be DM candidates if $Λ_{\rm DM} $ is below 100 TeV. Furthermore, accidental symmetries of group-theoretical nature produce special gravitationally stable bound states. In the presence of generic Planck-suppressed operators such states become long-lived: SU$(N)$ gauge theories contain bound states with $τ\sim M_{\rm Pl}^8/Λ^9_{\rm DM}$; even longer lifetimes $τ= (M_{\rm Pl}/Λ_{\rm DM})^{2N-4}/Λ_{\rm DM}$ arise from SO$(N)$ theories with $N \ge 8$, and possibly from $F_4$ or $E_8$. We compute their relic abundance generated by gravitational freeze-in and by inflationary fluctuations, finding that they can be viable DM candidates for $Λ_{\rm DM} \gtrsim 10^{10}$ GeV.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

摘要：

英文摘要：

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