Freezing-in a hot bath: resonances, medium effects and phase transitions
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Relic density calculations of dark matter freezing out from the primordial plasma have reached a high level of sophistication, with several numerical tools readily available that match the observationally required accuracy. Dark matter production via the freeze-in mechanism, on the other hand, is sensitive to much higher temperatures than in the freeze-out case, implying both technical and computational difficulties when aiming for the same level of precision. We revisit the formulation of freeze-in production in a way that facilitates the inclusion of in-medium corrections like plasma effects and the spin statistics of relativistic quantum gases, as well as the temperature dependence of dark matter production rates induced by the electroweak and strong phase transitions, and we discuss in detail the additional complications arising in the presence of s-channel resonances. We illustrate our approach in the context of Higgs portal models, and provide the most accurate calculation to date of the freeze-in abundance of Scalar Singlet dark matter. We explore in particular the case of small reheating temperatures, for which the couplings implied by the freeze-in mechanism may be testable at the LHC. Together with this article we present a major update 6.3 of DarkSUSY with the added capability of performing general freeze-in calculations, including all complications mentioned above.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
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 ».