Gravity-mediated dark matter in clockwork/linear dilaton extra-dimensions

被引：16
作者：
Folgado, Miguel G. [1 ,2 ]
Donini, Andrea [1 ,2 ]
Rius, Nuria [1 ,2 ]
机构：
[1] Univ Valencia, Dept Fis Teor, CSIC, C Catedrat Jose Beltran 2, E-46980 Paterna, Spain
[2] Univ Valencia, IFIC, CSIC, C Catedrat Jose Beltran 2, E-46980 Paterna, Spain
来源：
JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS | 2020年 / 2020卷 / 04期
基金：
欧盟地平线“2020”;
关键词：
Phenomenology of Field Theories in Higher Dimensions; Strings and branes phenomenology; SUPERSYMMETRY; MILLIMETER; HIERARCHY;
D O I：
10.1007/JHEP04(2020)036
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 study for the first time the possibility that Dark Matter (represented by particles with spin 0, 1/2 or 1) interacts gravitationally with Standard Model particles in an extra-dimensional Clockwork/Linear Dilaton model. We assume that both, the Dark Matter and the Standard Model, are localized in the IR-brane and only interact via gravitational mediators, namely the Kaluza-Klein (KK) graviton and the radion/KK-dilaton modes. We analyse in detail the Dark Matter annihilation channel into Standard Model particles and into two on-shell Kaluza-Klein towers (either two KK-gravitons, or two radion/KK- dilatons, or one of each), finding that it is possible to obtain the observed relic abundance via thermal freeze-out for Dark Matter masses in the range m(DM) is an element of [1, 15] TeV for a 5- dimensional gravitational scale M-5 ranging from 5 to a few hundreds of TeV, even after taking into account the bounds from LHC Run II and irrespectively of the DM particle spin.
引用
收藏
页数：46
相关论文
共 62 条
  • [1] Search for new phenomena in high-mass diphoton final states using 37 fb-1 of proton-proton collisions collected at √s=13 TeV with the ATLAS detector
    Aaboud, M.
    Aad, G.
    Abbott, B.
    Abdinov, O.
    Abeloos, B.
    Abidi, S. H.
    AbouZeid, O. S.
    Abraham, N. L.
    Abramowicz, H.
    Abreu, H.
    Abreu, R.
    Abulaiti, Y.
    Acharya, B. S.
    Adachi, S.
    Adamczyk, L.
    Adelman, J.
    Adersberger, M.
    Adye, T.
    Affolder, A. A.
    Afik, Y.
    Agatonovic-Jovin, T.
    Agheorghiesei, C.
    Aguilar-Saavedra, J. A.
    Ahlen, S. P.
    Ahmadov, F.
    Aielli, G.
    Akatsuka, S.
    Akerstedt, H.
    Akesson, T. P. A.
    Akilli, E.
    Akimov, A. V.
    Alberghi, G. L.
    Albert, J.
    Albicocco, R.
    Verzini, M. J. Alconada
    Alderweireldt, S. C.
    Aleksa, M.
    Aleksandrov, I. N.
    Alexa, C.
    Alexander, G.
    Alexopoulos, T.
    Alhroob, M.
    Ali, B.
    Aliev, M.
    Alimonti, G.
    Alison, J.
    Alkire, S. P.
    Allbrooke, B. M. M.
    Allen, B. W.
    Allport, P. P.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2017, 775 : 105 - 125
  • [2] Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC
    Aad, G.
    Abajyan, T.
    Abbott, B.
    Abdallah, J.
    Khalek, S. Abdel
    Abdelalim, A. A.
    Abdinov, O.
    Aben, R.
    Abi, B.
    Abolins, M.
    AbouZeid, U. S.
    Abramowicz, H.
    Abreu, H.
    Acharya, B. S.
    Adamczyk, L.
    Adams, D. L.
    Addy, T. N.
    Adelman, J.
    Adomeit, S.
    Adragna, P.
    Adye, T.
    Aefsky, S.
    Aguilar-Saavedra, J. A.
    Agustoni, M.
    Aharrouche, M.
    Ahlen, S. P.
    Ahles, F.
    Ahmad, A.
    Ahsan, M.
    Aielli, G.
    Akdogan, T.
    Akesson, T. P. A.
    Akimoto, G.
    Akimov, A. V.
    Alam, M. S.
    Alam, M. A.
    Albert, J.
    Albrand, S.
    Aleksa, M.
    Aleksandrov, I. N.
    Alessandria, F.
    Alexa, C.
    Alexander, G.
    Alexandre, G.
    Alexopoulos, T.
    Alhroob, M.
    Aliev, M.
    Alimonti, G.
    Alison, J.
    Allbrooke, B. M. M.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2012, 716 (01) : 1 - 29
  • [3] The Fermi Galactic Center GeV Excess and Implications for Dark Matter
    Ackermann, M.
    Ajello, M.
    Albert, A.
    Atwood, W. B.
    Baldini, L.
    Ballet, J.
    Barbiellini, G.
    Bastieri, D.
    Bellazzini, R.
    Bissaldi, E.
    Blandford, R. D.
    Bloom, E. D.
    Bonino, R.
    Bottacini, E.
    Brandt, T. J.
    Bregeon
    Bruel, P.
    Buehler, R.
    Burnett, T. H.
    Cameron, R. A.
    Caputo, R.
    Caragiulo, M.
    Caraveo, P. A.
    Cavazzuti, E.
    Cecchi, C.
    Charles, E.
    Chekhtman, A.
    Chiang, J.
    Chiappo, A.
    Chiaro, G.
    Ciprini, S.
    Conrad, J.
    Costanza, F.
    Cuoco, A.
    Cutini, S.
    D'Ammando, F.
    de Palmai, F.
    Desiante, R.
    Digel, S. W.
    Di Lalla, N.
    Di Mauro, M.
    Di Venere, L.
    Drell, P. S.
    Favuzzi, C.
    Fegan, J.
    Ferrara, E. C.
    Fockes, W. B.
    Franckowiak, A.
    Fukazawa, Y.
    Funk, S.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2017, 840 (01)
  • [4] Torsion balance experiments: A low-energy frontier of particle physics
    Adelberger, E. G.
    Gundlach, J. H.
    Heckel, B. R.
    Hoedl, S.
    Schlamminger, S.
    [J]. PROGRESS IN PARTICLE AND NUCLEAR PHYSICS, VOL 62, NO 1, 2009, 62 (01): : 102 - 134
  • [5] Planck 2018 results: VIII. Gravitational lensing
    Aghanim, N.
    Akrami, Y.
    Ashdown, M.
    Aumont, J.
    Baccigalupi, C.
    Ballardini, M.
    Banday, A. J.
    Barreiro, R. B.
    Bartolo, N.
    Basak, S.
    Benabed, K.
    Bernard, J. -P.
    Bersanelli, M.
    Bielewicz, P.
    Bock, J. J.
    Bond, J. R.
    Borrill, J.
    Bouchet, F. R.
    Boulanger, F.
    Bucher, M.
    Burigana, C.
    Calabrese, E.
    Cardoso, J. -F.
    Carron, J.
    Challinor, A.
    Chiang, H. C.
    Colombo, L. P. L.
    Combet, C.
    Crill, B. P.
    Cuttaia, F.
    de Bernardis, P.
    de Zotti, G.
    Delabrouille, J.
    Di Valentino, E.
    Diego, J. M.
    Dore, O.
    Douspis, M.
    Ducout, A.
    Dupac, X.
    Efstathiou, G.
    Elsner, F.
    Ensslin, T. A.
    Eriksen, H. K.
    Fantaye, Y.
    Fernandez-Cobos, R.
    Finelli, F.
    Forastieri, F.
    Frailis, M.
    Fraisse, A. A.
    Franceschi, E.
    [J]. ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2020, 641 (641)
  • [6] Antiproton Flux, Antiproton-to-Proton Flux Ratio, and Properties of Elementary Particle Fluxes in Primary Cosmic Rays Measured with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station
    Aguilar, M.
    Alpat, B.
    Alpat, B.
    Ambrosi, G.
    Arruda, L.
    Attig, N.
    Aupetit, S.
    Azzarello, P.
    Bachlechner, A.
    Barao, F.
    Barrau, A.
    Barrin, L.
    Bartoloni, A.
    Basara, L.
    Basegmez-du Pree, S.
    Battarbee, M.
    Battiston, R.
    Bazo, J.
    Becker, U.
    Behlmann, M.
    Beischer, B.
    Berdugo, J.
    Bertucci, B.
    Bindi, V.
    Boella, G.
    de Boer, W.
    Bollweg, K.
    Bonnivard, V.
    Borgia, B.
    Boschini, M. J.
    Bourquin, M.
    Bueno, E. F.
    Burger, J.
    Cadoux, F.
    Cai, X. D.
    Capell, M.
    Caroff, S.
    Casaus, J.
    Castellini, G.
    Cernuda, I.
    Cervelli, F.
    Chae, M. J.
    Chang, Y. H.
    Chen, A. I.
    Chen, G. M.
    Chen, H. S.
    Cheng, L.
    Chou, H. Y.
    Choumilov, E.
    Choutko, V.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 117 (09)
  • [7] FERMI-LAT OBSERVATIONS OF HIGH-ENERGY γ-RAY EMISSION TOWARD THE GALACTIC CENTER
    Ajello, M.
    Albert, A.
    Atwood, W. B.
    Barbiellini, G.
    Bastieri, D.
    Bechtol, K.
    Bellazzini, R.
    Bissaldi, E.
    Blandford, R. D.
    Bloom, E. D.
    Bonino, R.
    Bottacini, E.
    Brandt, T. J.
    Bregeon, J.
    Bruel, P.
    Buehler, R.
    Buson, S.
    Caliandro, G. A.
    Cameron, R. A.
    Caputo, R.
    Caragiulo, M.
    Carave, P. A.
    Cecchi, C.
    Chekhtman, A.
    Chiang, J.
    Chiaro, G.
    Ciprini, S.
    Cohen-Tanugi, J.
    Cominsky, L. R.
    Conrad, J.
    Cutini, S.
    D'Ammando, F.
    de Angelis, A.
    de Palma, F.
    Desiante, R.
    Di Venere, L.
    Drell, P. S.
    Favuzzi, C.
    Ferrara, E. C.
    Fusco, P.
    Gargano, F.
    Gasparrini, D.
    Giglietto, N.
    Giommi, P.
    Giordano, F.
    Giroletti, M.
    Glanzman, T.
    Godfrey, G.
    Gomez-Vargas, G. A.
    Grenier, I. A.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2016, 819 (01)
  • [8] SEARCHING FOR DARK MATTER ANNIHILATION IN RECENTLY DISCOVERED MILKY WAY SATELLITES WITH FERMI-LAT
    Albert, A.
    Anderson, B.
    Bechtol, K.
    Drlica-Wagner, A.
    Meyer, M.
    Sanchez-Conde, M.
    Strigari, L.
    Wood, M.
    Abbott, T. M. C.
    Abdalla, F. B.
    Benoit-Levy, A.
    Bernstein, G. M.
    Bernstein, R. A.
    Bertin, E.
    Brooks, D.
    Burke, D. L.
    Rosell, A. Carnero
    Kind, M. Carrasco
    Carretero, J.
    Crocce, M.
    Cunha, C. E.
    D'Andrea, C. B.
    da Costa, L. N.
    Desai, S.
    Diehl, H. T.
    Dietrich, J. P.
    Doel, P.
    Eifler, T. F.
    Evrard, A. E.
    Fausti Neto, A.
    Finley, D. A.
    Flaugher, B.
    Fosalba, P.
    Frieman, J.
    Gerdes, D. W.
    Goldstein, D. A.
    Gruen, D.
    Gruendl, R. A.
    Honscheid, K.
    James, D. J.
    Kent, S.
    Kuehn, K.
    Kuropatkin, N.
    Lahav, O.
    Li, T. S.
    Maia, M. A. G.
    March, M.
    Marshall, J. L.
    Martini, P.
    Miller, C. J.
    [J]. ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2017, 834 (02)
  • [9] AMS collaboration, 2014, Phys. Rev. Lett., V113
  • [10] [Anonymous], 2013, P 2013 COMM SUMM STU
1234567