Majorana dark matter through the Higgs portal under the vacuum stability lamppost
Notice bibliographique
Résumé
We study the vacuum stability of a minimal Higgs portal model in which the standard model (SM) particle spectrum is extended to include one complex scalar field and one Dirac fermion. These new fields are singlets under the SM gauge group and are charged under a global $U(1)$ symmetry. Breaking of this $U(1)$ symmetry results in a massless Goldstone boson, a massive $CP$-even scalar, and splits the Dirac fermion into two new mass eigenstates, corresponding to Majorana fermions. The lightest Majorana fermion $(w)$ is absolutely stable, providing a plausible dark matter (DM) candidate. We show that interactions between the Higgs sector and the lightest Majorana fermion which are strong enough to yield a thermal relic abundance consistent with observation can easily destabilize the electroweak vacuum or drive the theory into a nonperturbative regime at an energy scale well below the Planck mass. However, we also demonstrate that there is a region of the parameter space which develops a stable vacuum (up to the Planck scale), satisfies the relic abundance, and is in agreement with direct DM searches. Such an interesting region of the parameter space corresponds to DM masses $350\text{ }\text{ }\mathrm{GeV}\ensuremath{\lesssim}{m}_{w}\ensuremath{\lesssim}1\text{ }\text{ }\mathrm{TeV}$. The region of interest is within reach of second-generation DM direct detection experiments.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».