¿Es suficiente considerar la materia oscura sin carga y una simetría Z2Z2\mathbb{Z}_2 para evitar su descomposición en fotones?

El bosón de Higgs, aunque eléctricamente neutro, puede decaer para producir un par de fotones, es decir, tener interacciones electromagnéticas. Vea la respuesta aquí . Por lo tanto, parece que hacer que la materia oscura se descargue eléctricamente no es suficiente para evitar su descomposición en fotones. Por ejemplo, @marmot señala que los axiones pueden descomponerse en fotones. Sin embargo, los modelos de materia oscura generalmente también involucran Z 2 simetrías para evitar la descomposición de las partículas de materia oscura. Entonces, ¿cómo es posible que la materia oscura, como el axión, aún pueda descomponerse?

La misma historia con el bosón Z. Esto se debe a que Z y Higgs son multipletes electrodébiles, o partes de multipletes. Photon también es parte del multiplete EW.
@marmot ¿Quieres decir? Z 2 tipo de simetría prohibiría su descomposición en fotones? Mi pregunta es esta. Al construir un modelo para la materia oscura, ¿es suficiente considerar que la materia oscura no está cargada para evitar que se descomponga en fotones?
En muchos modelos, la descomposición de la materia oscura en fotones está prohibida dándole algún número cuántico exótico conservado, véase, por ejemplo, Wikipedia en el LSP .
No, no leí tu pregunta cuidadosamente. DM puede decaer en fotones. Un ejemplo es el axión, cuya tasa de descomposición es mínima.
@marmot No es tu culpa. Edité la pregunta.
A Z 2 la simetría puede hacer que el DM sea absolutamente estable, por lo que no puede decaer en nada, incluidos los fotones.
@marmot Entonces, la descomposición del axión no está protegida al imponer un Z 2 ?
El axión (QCD) no tiene Z 2 simetría. De hecho, supongo que es casi imposible tener una Z 2 para un axión que tiene una simetría de desplazamiento aproximada.

Respuestas (1)

Tanto Higgs como (hipotéticamente) los axiones no se descomponen directamente en fotones, sino indirectamente a través de "bucles virtuales" que involucran a otras partículas.

(Echa un vistazo también aquí .)

Entonces, sí, si algo no lleva carga eléctrica, entonces no puede "tocar" directamente los fotones :)

¿Es suficiente considerar la materia oscura sin carga y una simetría Z2Z2\mathbb{Z}_2 para evitar su descomposición en fotones?
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