在BLMSSM及其拓展模型中研究暗物质
当前，大量的天文学观测和探测实验都表明了暗物质的存在，并且暗物质占到宇宙总量的26.8%，而重子物质仅仅占4.9%。如果我们接受量子场论的基本假设，即所有物质都是由场或者粒子组成的，那么可以期望的是暗物质可以在粒子物理实验中被观测到。这样的动机使得粒子物理学家更渴望了解暗物质的粒子属性，而在理论上我们还没有给出一套非常合理的理论解释，标准模型中也没有充当冷暗物质候选者的合适粒子，所以对标准模型进行扩充是势在必行的。BLMSSM就是对标准模型进行的扩充，它可以解释一些标准模型不能解释的问题，例如正反物质不对称、中微子质量、暗物质等，本文在BLMSSM及其扩展模型的框架下进行理论计算。 基于已知的暗物质属性（电中性和色中性、参与弱相互作用、保持稳定不易衰变），选择BL扩展模型中的旋量粒子x0Li和(Y)作为冷暗物质的候选者进行研究。第一，详细计算了过程x0Li(x)0Li((Y)(Y))→(l)IlI和x0Li(x)0Li((Y)(Y))→(v)IvI的湮灭截面σ，再利用宇宙学上的理论公式计算出残留丰度ΩDh2。目前，天文学方面对暗物质残留丰度的观测已经有了比较精确的数据，数值为ΩDh2=0.0086±0.0020。本文的数值分析在3σ范围内讨论参数的限制和影响。第二，计算了x0Li与原子核的散射截面，即计算x0Liq→x0Liq过程单圈阶的主要贡献。现在，在实验上随着探测技术的不断提升，对核子散射截面的限制也越来越严格，本文的数值部分对比了实验组Panda-X和LUX等的限制结果，从而进行分析研究。
暗物质;粒子属性;BLMSSM模型;扩展模型
河北大学
硕士
理论物理
赵树民
2020
中文
P145.9
2020-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）