Nonthermal dark matter from modified early matter domination
Nonthermal dark matter from modified early matter domination
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来自改良的早期物质统治的非热暗物质
DOI：
10.1103/physrevd.99.083517
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发表时间：
2019
影响因子：
5
通讯作者：
Osiński, Jacek K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Allahverdi, Rouzbeh;Osiński, Jacek K.
在早期物质占主导地位的时期，热冻结或冻结可以产生正确的暗物质丰度。在标准的场景中，一个表现得像物质的单一场驱动了早期的物质主导时代。然而，在现实模型中，这个时期可能涉及一个以上的领域。在本文中，我们研究的影响，这样的修改对生产的暗物质在早期的物质统治。我们表明，即使是一个次主导的第二场，衰减速度比主导的一个可以大大提高宇宙的温度在早期的物质占主导地位的阶段。这反过来又影响了通过冻结/冻结产生的暗物质，并为更大的暗物质质量打开了允许的参数空间。因此，人们可以轻松地获得正确的遗迹丰度PeV规模的暗物质的再加热温度在10 GeV或以下。
Thermal freeze-out or freeze-in during a period of early matter domination can give rise to the correct dark matter abundance for. In the standard scenario, a single field that behaves like matter drives the early matter dominated era. However, in realistic models, this epoch may involve more than one field. In this paper, we study the effect of such a modification on the production of dark matter during early matter domination. We show that even a subdominant second field that decays much faster than the dominant one can considerably enhance the temperature of the Universe during an early matter-dominated phase. This in turn affects dark matter production via freeze-out/in and opens up the allowed parameter space toward significantly larger dark matter masses. As a result, one can comfortably obtain the correct relic abundance for PeV-scale dark matter for reheating temperatures at or below 10 GeV.
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