Nonabelian dark matter: models and constraints
Notice bibliographique
Résumé
Numerous experimental anomalies hint at the existence of a dark matter (DM) multiplet chi_i with small mass splittings. We survey the simplest such models which arise from DM in the low representations of a new SU(2) gauge symmetry, whose gauge bosons have a small mass mu < 1 GeV. We identify preferred parameters M_chi ~ 1 TeV, mu ~ 100 MeV, alpha_g ~ 0.04 and the chi chi -> 4e annihilation channel, for explaining PAMELA, Fermi, and INTEGRAL/SPI lepton excesses, while remaining consistent with constraints from relic density, diffuse gamma rays and the CMB. This consistency is strengthened if DM annihilations occur mainly in subhalos, while excitations (relevant to the excited DM proposal to explain the 511 keV excess) occur in the galactic center (GC), due to higher velocity dispersions in the GC, induced by baryons. We derive new constraints and predictions which are generic to these models. Notably, decays of excited DM states chi' -> chi gamma arise at one loop and could provide a new signal for INTEGRAL/SPI; big bang nucleosynthesis (BBN) constraints on the density of dark SU(2) gauge bosons imply a lower bound on the mixing parameter epsilon between the SU(2) gauge bosons and photon. These considerations rule out the possibility of the gauge bosons that decay into e^+e^- being long-lived. We study in detail models of doublet, triplet and quintuplet DM, showing that both normal and inverted mass hierarchies can occur, with mass splittings that can be parametrically smaller, e.g., O(100) keV, than the generic MeV scale of splittings. A systematic treatment of Z_2 symmetry which insures the stability of the intermediate DM state is given for cases with inverted mass hierarchy, of interest for boosting the 511 keV signal from the excited dark matter mechanism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».