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暗黒物質(DM)は、小さな質量分裂を持ち、運動的に混合された暗黒フォトンに対角的に結合した擬ディラック熱遺物である可能性があります。このモデルは、特にサブGeV質量範囲において、加速器探索および直接検出実験の重要なベンチマークとなっています。通常、再結合の時期における励起状態の擬ディラック DMのわずかな割合でも、宇宙マイクロ波背景(CMB)からの体系的な粒子消滅制約によって除外されます。したがって、実現可能な熱的歴史は、通常、励起状態の指数関数的抑制を特徴づけなければなりません。私たちは、暗黒フォトンの質量が DM質量の約2倍(約10%以内)である共鳴領域における熱的歴史に関する仮定を再考します。これは、消滅断面積において s チャンネル共鳴を引き起こします。この共鳴は、観測された遺物の豊富さを達成するために必要な結合を大幅に削減し、多くのパラメータ空間において、DMが最終的な DM 遺物の豊富さが達成される前に標準モデルから運動的に切り離されることを示唆しています。この領域において、励起状態は熱的に減少しないことが分かりました。それにもかかわらず、我々は、励起状態の存在がCMBの制約に違反することを発見しました。質量分裂が任意に小さい場合でもです。励起状態の現在の豊富さは、通常は擬ディラック DMに関連しない間接検出、直接検出、自己相互作用型 DM の署名の可能性を開きます。アメリカ物理学会によって発行、2024年
ブラフマら(Thu)がこの問題を研究しました。