【摘要】：我國的“悟空”號暗物質(zhì)探測衛(wèi)星于2017年底公布了宇宙中從2.5GeV—4.6TeV的e~+e~-的探測結(jié)果,從中可以看到在1.5TeV處有一個明顯超出的峰值——截止到目前這是實驗中第一次在1.5TeV處觀測到超出,這個現(xiàn)象在國際上引起的廣泛關注。在對之前的研究結(jié)果調(diào)研后發(fā)現(xiàn)“悟空”的結(jié)果和擬合結(jié)果在不同的能量區(qū)間存在超出或不足,這要求附近0.3kpc的距離以內(nèi)存在大質(zhì)量的高能粒子源,那么顯然目前宇宙中已知的連續(xù)源或者附近的外源不能夠合理自然的對于這個峰值作出解釋,但是如果考慮將事例數(shù)在一定范圍內(nèi)調(diào)整,那么這個粒子源就可以自然地用超新星或者暗物質(zhì)來解釋,本文的工作就是圍繞1.5TeV的暗物質(zhì)解釋展開的。暗物質(zhì)和暗能量是宇宙中分別占比高達23%和73%的謎團,目前對于暗物質(zhì)的探測實驗中,只有間接探測實驗通過對暗物質(zhì)次級粒子的探測獲得了一些證據(jù),本人在碩士期間展開了暗物質(zhì)的探測及性質(zhì)的相關學習,在本文中提出一種新思路來解釋“悟空”號的1.5TeV超出。作為粒子理論中的框架的標準模型,它依然避免不了一些問題,比如不能真正意義上將四大力學統(tǒng)一起來,不能在標準模型粒子譜中找到暗物質(zhì)的可能性等。在這些問題的漩渦中,新物理應運而生,它通過對標準模型的拓展,構建了諸如超對稱、Technicolor等一系列新的有效模型。這些模型分別針對以上問題給出了較為自然的解釋。本文基于標準模型及其拓展、暗物質(zhì)探測及性質(zhì)的系統(tǒng)學習的基礎上,針對“悟空”結(jié)果中的1.5TeV超出提出了一種新的理論解釋,即通過一個增強因子——索末菲因子(Sommerfied factor)對被s波壓低的湮滅截面進行增強,直到符合實驗數(shù)據(jù)的湮滅截面值。在對早期和目前的暗物質(zhì)遺跡密度進行了計算的基礎上,對“悟空”的結(jié)果展開了討論和分析,針對1.5TeV的超出的暗物質(zhì)解釋給出了新的模型,通過新的湮滅截面增強方法,對索末菲因子的構造和模型進行了理論推導,針對實驗探測的限制,本文選擇通過選取更小的耦合來避開其邊界值并使用MicrOmega程序包進行了模型的理論驗證,給出了參數(shù)限制的范圍,并給出了符合模型和實驗數(shù)據(jù)的掃描結(jié)果。
【圖文】：

標準模型粒子和它的超對稱伙伴們

星系旋轉(zhuǎn)曲線圖
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P111;P145.9

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本文編號：2610292