来自 $d\geq 2$ 额外维度的矢量暗物质
Vector Dark Matter from $d\geq 2$ Extra Dimensions
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中文总结 AI 辅助
本文提出来自 $d\geq 2$ 额外维度的卡鲁扎-克莱因矢量塔作为自然暗物质候选者，其仅与引力相互作用，并计算了冻结机制下的多组分遗迹丰度。
中文摘要 AI 辅助
在这项工作中，我们提出了一种新的自然暗物质候选者：来自 $d\geq 2$ 额外维度模型的卡鲁扎-克莱因矢量塔。它们的自然性源于两个关键特征：（i）它们不可避免地由高维度量的卡鲁扎-克莱因分解产生，以及（ii）如果标准模型局域在膜上，它们不会直接与其耦合，仅通过高维度量的其他分量以引力方式相互作用。值得注意的是，丰富的粒子内容仅需少至一个额外参数。我们首先解释 $d\geq 2$ 的一般思想，然后以 $d=2$ 情形作为基准场景进行重点讨论。我们推导出场内容及模型粒子内容之间的相互作用，并展示额外维度的几何如何使宇宙学相关过程幺正化。随后，我们通过冻结机制计算这些矢量的多组分遗迹丰度，并讨论可用的参数空间。
英文摘要
In this work, we propose a new natural dark matter candidate: Kaluza-Klein towers of vectors from $d\geq 2$ extra-dimensional models. Their naturalness follows from two key features: (i) they arise unavoidably from the Kaluza-Klein decomposition of the higher-dimensional metric, and (ii) if the Standard Model is localised on a brane, they do not couple directly to it and interact only gravitationally through the other components of the higher-dimensional metric. Remarkably, the rich particle content comes with as few as a single extra parameter. We first explain the general idea for $d\geq 2$, then focus on the $d=2$ case as our benchmark scenario. We derive the field content and interactions among the model particle content, and show how the geometry of the extra dimension unitarises the relevant processes for cosmology. We then compute the multi-component relic abundances of the vectors from freeze-in and discuss the available parameter space.
发表机构
- Institute for Particle Physics Phenomenology, Department of Physics, Durham University（杜伦大学粒子物理现象学研究所）
- University of Freiburg, Institute of Physics（弗赖堡大学物理研究所）
机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。
