Достаточно ли учитывать незаряженную темную материю и симметрию Z2Z2\mathbb{Z}_2, чтобы предотвратить ее распад на фотоны?

Бозон Хиггса, хотя и электрически нейтрален, может распадаться с образованием пары фотонов, т. е. иметь электромагнитные взаимодействия. Смотрите ответ здесь . Поэтому оказывается, что сделать темную материю электрически незаряженной недостаточно, чтобы предотвратить ее распад на фотоны. Например, @marmot указывает, что аксионы могут распадаться на фотоны. Однако модели темной материи обычно также включают Z 2 симметрии для предотвращения распада частиц темной материи. Как же тогда возможно, что темная материя, как и аксион, все еще может распадаться?

та же история с Z-бозоном. Это связано с тем, что Z и Хиггс являются электрослабыми мультиплетами или частями мультиплетов. Фотон также является частью мультиплета EW.
@marmot Ты имеешь в виду Z 2 симметрия типа запрещает его распад на фотоны? Мой вопрос заключается в следующем. Достаточно ли при построении модели темной материи считать ее незаряженной, чтобы предотвратить ее распад на фотоны?
Во многих моделях распад темной материи на фотоны запрещен, поскольку ей присваивается какое-то сохраняющееся экзотическое квантовое число, см., например, Википедию о LSP .
Нет, я не внимательно прочитал ваш вопрос. ДМ может распадаться на фотоны. Примером может служить аксион, скорость распада которого наименьшая.
@marmot Не твоя вина. Я отредактировал вопрос.
А Z 2 симметрия может сделать ТМ абсолютно стабильной, поэтому она не может распадаться ни на что, включая фотоны.
@marmot Итак, распад аксиона не защищен наложением Z 2 ?
Аксион (КХД) не имеет Z 2 симметрия. На самом деле, я думаю, что почти невозможно иметь Z 2 для аксиона, у которого у вас есть приблизительная сдвиговая симметрия.

Ответы (1)

И Хиггс, и (гипотетически) аксионы не распадаются на фотоны напрямую, а косвенно через «виртуальные петли», в которых участвуют другие частицы.

(Посмотрите также здесь .)

Итак, да, если что-то не несет электрического заряда, то оно не может напрямую «касаться» фотонов :)