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Dark matter relic density in strongly interacting dark sectors with light vector mesons

Bernreuther, Elias; Hemme, Nicoline 1; Kahlhoefer, Felix 1; Kulkarni, Suchita
1 Institut für Theoretische Teilchenphysik (TTP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Stable dark matter particles may arise as pseudo-Goldstone bosons from the confinement of dark quarks interacting via a non-Abelian gauge force. Their relic abundance is determined not by annihilations into visible particles but by dark pion number-changing processes within the dark sector, such as $3⁢𝜋_𝐷→2⁢𝜋_𝐷$. However, if the dark vector mesons $𝜌_𝐷$ are light enough for $3⁢𝜋_𝐷→𝜋_𝐷⁢𝜌_𝐷$ annihilations to be kinematically allowed, this process dominates and significantly delays freeze-out. As a result, the preferred dark matter mass scale increases and bounds from the Bullet Cluster can be evaded.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000174409
Veröffentlicht am 24.09.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1103/PhysRevD.110.035009
Dimensions
Zitationen: 2
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Theoretische Teilchenphysik (TTP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 08.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2470-0010, 2470-0029
KITopen-ID: 1000174409
Erschienen in Physical Review D
Verlag American Physical Society (APS)
Band 110
Heft 3
Seiten Art.-Nr.: 035009
Vorab online veröffentlicht am 07.08.2024
Nachgewiesen in Dimensions
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