Matéria escura auto-interagente assimétrica com um modelo canônico de seesaw

Estudamos a possibilidade de gerar matéria escura (DM) e assimetria de bárions do Universo (BAU) simultaneamente em um framework de DM assimétrica, que também alivia os problemas de estrutura em pequena escala da DM fria. Embora o relicto térmico de tal DM auto-interagente permaneça sub-abundante devido à aniquilação eficiente em mediadores leves, uma assimetria não nula no setor escuro pode levar à sobrevivência da DM necessária no Universo. A existência de um mediador leve leva às auto-interações exigidas da DM em pequenas escalas, enquanto mantém as propriedades da DM semelhantes à DM fria em grandes escalas. Isso também garante que o componente simétrico da DM se aniquile, deixando a parte assimétrica no espírito da cogênese. A implementação da física de partículas é feita em modelos canônicos de seesaw de massa de neutrinos leves, conectando-a à origem da DM e da BAU. Em particular, consideramos a origem tipo-I e tipo-III da massa de neutrinos para simplicidade e minimalidade do conteúdo de campo. Mostramos que as desejadas auto-interações e o relicto da DM junto com a BAU, enquanto satisfazem as restrições relevantes, levam a limites rigorosos na massa da DM O (GeV) M₃₌ 460 GeV. Apesar de ser um seesaw de alta escala, os modelos permanecem verificáveis em diferentes experimentos, incluindo buscas diretas e indiretas por DM, assim como colisores.