Semi-annihilation of dark matter

被引：169

作者：

D'Eramo, Francesco ^{[1
]}

Thaler, Jesse ^{[1
]}

机构：

[1] MIT, Ctr Theoret Phys, Cambridge, MA 02139 USA

来源：

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS | 2010年 / 06期

关键词：

Cosmology of Theories beyond the SM; Beyond Standard Model; RAY POSITRON FRACTION; COSMOLOGY; ABUNDANCE; ENERGIES;

D O I：

10.1007/JHEP06(2010)109

中图分类号：

O412 [相对论、场论]; O572.2 [粒子物理学];

学科分类号：

摘要：

We show that the thermal relic abundance of dark matter can be affected by a new type of reaction: semi-annihilation. Semi-annihilation takes the schematic form psi(i)psi(j) -> psi(k)phi, where psi(i) are stable dark matter particles and phi is an unstable state. Such reactions are generically present when dark matter is composed of more than one species with "flavor" and/or "baryon" symmetries. We give a complete set of coupled Boltzmann equations in the presence of semi-annihilations, and study two toy models featuring this process. Semi-annihilation leads to non-trivial dark matter dynamics in the early universe, often dominating over ordinary annihilation in determining the relic abundance. This process also has important implications for indirect detection experiments, by enriching the final state spectrum from dark matter (semi-) annihilation in the Milky Way.

引用

页数：34

共 67 条

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