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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 3𝜋𝐷2𝜋𝐷. However, if the dark vector mesons 𝜌𝐷 are light enough for 3𝜋𝐷𝜋𝐷𝜌𝐷 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.

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
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Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000174409
Veröffentlicht am 24.09.2024
Seitenaufrufe: 14
seit 24.09.2024
Downloads: 13
seit 24.09.2024
Cover der Publikation
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