Matière noire WIMP isolée

Nous considérons un mécanisme générique par lequel la matière noire WIMP relictaire thermique peut être découplée du Modèle Standard, à savoir par une combinaison d'annihilation des WIMPs à des médiateurs métastables avec une décomposition différée ultérieure vers des états du Modèle Standard. Nous illustrons cela avec des exemples explicites de WIMPs connectés au Modèle Standard par des bosons ou des fermions métastables. Dans tous les modèles, à condition que la masse du WIMP soit supérieure à celle du médiateur, il peut être isolé du Modèle Standard avec une section efficace de diffusion élastique extrêmement petite sur les noyaux et un taux de production directe en colliseur. En revanche, les signatures indirectes provenant de l'annihilation des WIMPs sont cohérentes avec une section efficace à l'échelle faible et fournissent des signaux γ-ray potentiellement observables. Nous soulignons également que les contraintes γ-ray et la physique des saveurs imposent de sévères restrictions aux variantes de modèles isolés à l'échelle MeV, et nous identifions des classes limitées qui passent toutes les contraintes d'observation.