Dark QED from inflation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract One contribution to any dark sector’s abundance comes from its gravitational production during inflation. If the dark sector is weakly coupled to the inflaton and the Standard Model, this can be its only production mechanism. For non-interacting dark sectors, such as a free massive fermion or a free massive vector field, this mechanism has been studied extensively. In this paper we show, via the example of dark massive QED, that the presence of interactions can result in a vastly different mass for the dark matter (DM) particle, which may well coincide with the range probed by upcoming experiments. In the context of dark QED we study the evolution of the energy density in the dark sector after inflation. Inflation produces a cold vector condensate consisting of an enormous number of bosons, which via interesting processes — Schwinger pair production, strong field electromagnetic cascades, and plasma dynamics — transfers its energy to a small number of “dark electrons” and triggers thermalization of the dark sector. The resulting dark electron DM mass range is from 50 MeV to 30 TeV, far different from both the 10−5 eV mass of the massive photon dark matter in the absence of dark electrons, and from the 109 GeV dark electron mass in the absence of dark photons. This can significantly impact the search strategies for dark QED and, more generally, theories with a self-interacting DM sector. In the presence of kinetic mixing, a dark electron in this mass range can be searched for with upcoming direct detection experiments, such as SENSEI-100g and OSCURA.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».