Resonant or asymmetric: the status of sub-GeV dark matter
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Sub-GeV dark matter (DM) particles produced via thermal freeze-out evade many of the strong constraints on heavier DM candidates but at the same time face a multitude of new constraints from laboratory experiments, astrophysical observations and cosmological data. In this work we combine all of these constraints in order to perform frequentist and Bayesian global analyses of fermionic and scalar sub-GeV DM coupled to a dark photon with kinetic mixing. For fermionic DM, we find viable parameter regions close to the dark photon resonance, which expand significantly when including a particle-antiparticle asymmetry. For scalar DM, the velocity-dependent annihilation cross section evades the strongest constraints even in the symmetric case. Using Bayesian model comparison, we show that both asymmetric fermionic DM and symmetric scalar DM are preferred over symmetric fermionic DM due to the reduced fine-tuning penalty. Finally, we explore the discovery prospects of near-future experiments both in the full parameter space and for specific benchmark points. We find that the most commonly used benchmark scenarios are already in tension with existing constraints and propose a new benchmark point that can be targeted with future searches.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».