惰性二重态暗物质、LUX-ZEPLIN 248 keV核反冲事件与银河系晕伽马射线过剩

《Symmetry》：Dark Matter as the Z2 Partner of the Standard Model Higgs Boson

　　

摘要

银河系晕中可能存在的伽马射线过剩，支持了质量在数百GeV量级的暗物质。在先前的工作中，我们发现电弱标量二重态是简单可重整化热遗迹暗物质模型中一种特别经济——且几乎唯一被选中——的解释。我们指出，其未破缺的??2对称性，恰好等价于两个希格斯二重态之间的交换对称性，从而使暗物质成为标准模型希格斯玻色子的??2奇宇称伙伴，并暗示这两个二重态可能具有共同的弱标度起源。我们将该模型与LUX-ZEPLIN实验中最近报道的248keV核反冲事件联系起来。对于质量在数百GeV量级的暗物质，固定的非对角??相互作用可以在运动学边界附近一个狭窄的、依赖于晕模型的带状区域内产生观测到的反冲，这预示着对于平滑的标准晕模型将出现较大的年度调制。然而，专门的太阳俘获计算在热遗迹质量范围内排除了这种标准晕解释。一个增强的高速度尾部——可能与大型麦哲伦云相关——会将LZ偏好的劈裂向上移动，并可能使太阳中微子约束仅留下边缘兼容性。太阳中微子约束并不影响将惰性二重态暗物质识别为标准模型希格斯玻色子的伙伴，也不影响其与银河系晕过剩的可能联系。