通过宇宙引力粒子产生创造自旋-32暗物质

摘要 我们研究了宇宙引力粒子产生（CGPP）在宇宙膨胀期间和之后自旋-32粒子的产生，并划定了能够实现稳定自旋-32粒子中观察到的暗物质密度的参数空间。最初由Rarita和Schwinger提出的，相对论性质量自旋-32场的理论后来作为引力子的超伴随粒子在超引力理论中找到了立足之地，并在核物理中作为重子共振和核同位素存在。我们研究了一个最小模型实现，即一个与引力最小耦合的自由质量自旋-32场，并将该场称为raritron。我们证明，raritron的CGPP关键依赖于raritron质量m 3/2与膨胀结束时哈勃参数H e之间的等级，高质量和低质量案例通过纵向模（旋量-1/2）声速c s 的演化区分，后者在所有情况下对于重的（相对于哈勃）raritrons大约为1，并且对于较轻的raritrons可以变小或消失，导致在后者情况下高动量粒子产生的显著增强。假设raritrons是稳定的，这导致产生观察到的暗物质密度的广泛参数空间。最后，我们考虑一个时变的raritron质量，这可以选择以去除纵向模的消失声速，但仍然增强相对于常数高质量情况的产生，特别是并不一定抑制光谱的高动量尾部。我们使用Bogoliubov形式主义进行计算，并在适用时与Boltzmann形式主义进行比较。