Resonances in cosmology \\ - revisitation -


Prof. Bohdan Grzadkowski (University of Warsaw)


2017年2月24日(金) 15:30-16:30




I will revisit the issue of dark matter annihilation through a Breit-Wigner resonance. A few important and hitherto neglected effects will be discussed. For instance the resonance-enhanced early-universe annihilation cross section implies so small cross section for elastic scattering between dark matter and the Standard Model, that effects of early kinetic decoupling of dark matter are crucial for correct prediction of relic dark matter abundance. Also the standard Breit-Wigner parametrization of a resonance propagator must be corrected by including momentum dependence of the resonance width. Model independent discussion will be illustrated within a theory of Abelian vector dark matter. The momentum dependence of the scalar resonance introduces a gauge dependence of annihilation amplitudes. Also unitarity might be jeopardized. Both effects will be discussed. It turns out that the Fermi-LAT limits favours heavy dark matter, in the case of dark vector boson $M_{DM} \gsim 1.5 \tev$.










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