Composite solution to the EDGES anomaly
Composite solution to the EDGES anomaly
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EDGES异常的复合解决方案
DOI：
10.1103/physrevd.105.075020
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发表时间：
2022
影响因子：
5
通讯作者：
Ramani, Harikrishnan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mathur, Anubhav;Rajendran, Surjeet;Ramani, Harikrishnan
通过库仑相互作用冷却重子的子分量毫荷电暗物质被用来解释EDGES异常。然而，这个模型受到宇宙学和恒星辐射的严重限制。在这项工作中，我们考虑这些毫荷电粒子存在于复合Q球的后果。高温下的相关自由度是微小的基本电荷，它们在低温下融合成较大电荷的Q球。这些Q球作为自由度的相关冷却重子足以说明边缘异常。在这样的模型中，宇宙学和恒星约束（涉及高温过程）只适用于弱相互作用的基本电荷，而不适用于Q球。这为可以解释EDGES异常的毫电荷Q球挽救了大范围的参数空间。它还为直接检测开辟了新的参数空间，尽管是在低动量传输下。
Subcomponent millicharged dark matter that cools baryons via Coulomb interactions has been invoked to explain the EDGES anomaly. However, this model is in severe tension with constraints from cosmology and stellar emissions. In this work, we consider the consequences of these millicharged particles existing in composite Q-balls. The relevant degrees of freedom at high temperature are minuscule elementary charges, which fuse at low temperatures to make up Q-balls of larger charge. These Q-balls serve as the degrees of freedom relevant in cooling the baryons sufficiently to account for the EDGES anomaly. In such a model, cosmology and stellar constraints (which involve high-temperature processes) apply only to the feebly interacting elementary charges and not to the Q-balls. This salvages a large range of parameter space for millicharged Q-balls that can explain the EDGES anomaly. It also opens up new parameter space for direct detection, albeit at low momentum transfers.
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