扩展Exo-Higgs模型中的不对称暗物质研究

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"Asymmetric dark matter in extended exo-Higgs scenarios" 在本文中,研究者探讨了一个扩展的Exo-Higgs模型,该模型引入了一个新的单重复合标量粒子χ,以此来实现不对称暗物质(Asymmetric Dark Matter, ADM)的概念。Exo-Higgs模型是一个超越标准模型的理论框架,它提供了电弱重生机制的替代方案,从而避免了标准模型中的一些固有问题。 在标准模型中,电弱重生是一种可能解释宇宙中观察到的物质-反物质不对称性的机制。然而,这个过程通常难以实现,因为它需要在电弱相变过程中保持CP对称性的破坏,并且需要极端的条件。Exo-Higgs模型则通过引入额外的物理实体,为这个过程提供了一种新的可能性。 在扩展的Exo-Higgs模型中,新粒子χ不仅是ADM的一个潜在候选者,而且它的质量被预测在大约1.3GeV以上。这一预测基于模型的理论计算和宇宙学约束,尤其是需要确保χ能够有效地参与暗物质的相互作用,以维持宇宙中暗物质和普通物质的比例。 关键的一点是,χ粒子具有亲脂性(leptophilic)耦合,这意味着它倾向于与轻子而不是夸克相互作用。这种特性对于ADM的消除至关重要,因为它允许χ粒子与宇宙中的轻子对有效地湮灭,从而调整暗物质的密度,使其与观测值相符。同时,这种耦合也可能影响到大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)上可能的探测信号。 在LHC实验中,χ粒子的生产和衰变过程将为物理学家提供寻找这种新型暗物质粒子的线索。研究者分析了这些过程,预测了可能的衰变模式以及与标准模型粒子的相互作用,这些信息对于设计实验策略和数据分析至关重要。通过对χ粒子的探测,不仅有可能验证Exo-Higgs模型,而且还能进一步揭示宇宙中的物质-反物质不对称性是如何产生的。 这篇论文深入研究了扩展的Exo-Higgs模型在不对称暗物质框架下的应用,提出了一种可能的电弱重生替代机制,并预测了在LHC上寻找新粒子的实验迹象。这一工作为理解宇宙的暗物质成分及其与标准模型之间的关系提供了新的理论视角。
2021-03-20 上传