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高维算符的非弹性暗物质:LUX-ZEPLIN高反冲事件与热 relic

Inelastic Dark Matter from a Higher-Dimensional Operator: The LUX-ZEPLIN High-Recoil Event and Thermal Relic

Debajyoti Choudhury, Jaydeb Das, Divya Sachdeva

arXiv 2610.00645首次发表:更新:

发表机构

University of Delhi; Indian Institute of Technology Guwahati; Indian Institute of Technology Hyderabad(德里大学; 印度理工学院古瓦哈提分校; 印度理工学院海得拉巴分校)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

基于LZ高反冲事件,提出通过维度-6算符的非弹性暗物质模型,以软对称破缺项实现吸热跃迁并抑制弹性散射,在0.2-1 TeV质量范围内同时解释LZ数据和relic密度。

AI 中文摘要

最近的LUX-ZEPLIN(LZ)数据显示了一个约248 keV的核反冲事件,这激发了暗物质(DM)优先在大反冲能量下散射的情景。我们研究了一种非弹性散射解释,基于一个简单扩展模型,其中费米子暗物质场通过单个维度-6算符与标准模型相互作用。一个微小的软对称性破缺项促进了吸热跃迁,同时自然抑制了弹性散射。无需任何精细调节,对于约(0.2,1) TeV范围内的暗物质质量,可以同时解释LZ数据和观测到的relic密度。

英文摘要

The recent LUX-ZEPLIN (LZ) data shows a nuclear-recoil event around $248\,\mathrm{keV}$, motivating scenarios in which dark matter (DM) preferentially scatters at large recoil energies. We investigate an inelastic scattering interpretation in terms of a simple extension with a fermionic DM field interacting with the Standard Model through a single dimension-6 operator. A tiny soft symmetry breaking term facilitates an endothermic transition while naturally suppressing elastic scatterings. Without any fine tuning, a simultaneous explanation of the LZ data and the observed relic density can be effected for a DM mass in the $\sim (0.2,1)$ TeV range.

Comments6 pages, 3 figures

论文原文

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