A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Precision calculations of dark matter relic abundance (2020)

Ala-Mattinen, K., & Kainulainen, K. (2020). Precision calculations of dark matter relic abundance. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2020(9), Article 040. https://doi.org/10.1088/1475-7516/2020/09/040

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Ala-Mattinen, Kalle; Kainulainen, Kimmo

Lehti tai sarja: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

eISSN: 1475-7516

Julkaisuvuosi: 2020

Volyymi: 2020

Lehden numero: 9

Artikkelinumero: 040

Kustantaja: Institute of Physics

Julkaisumaa: Britannia

Julkaisun kieli: englanti

DOI: https://doi.org/10.1088/1475-7516/2020/09/040

Julkaisun avoin saatavuus: Ei avoin

Julkaisukanavan avoin saatavuus: 

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/72590

Julkaisu on rinnakkaistallennettu: https://arxiv.org/abs/1912.02870

Tiivistelmä

The dark matter annihilation channels sometimes involve sharp resonances. In such cases the usual momentum averaged approximations for computing the DM abundance may not be accurate. We develop an easily accessible momentum dependent framework for computing the DM abundance accurately and efficiently near such features. We apply the method to the case of a singlet scalar dark matter s interacting with SM through higgs portal λhss2 h2 and compare the results with different momentum averaged methods. The accuracy of the latter depend strongly on the strength of the elastic interactions and corrections are large if WIMP has negligible interactions beyond the main annihilation channel. In the singlet scalar model however, the standard model scatterings induce an efficient kinetic equilibrium that validates the momentum averaged computation to 20 per cent accuracy. We update the current extent of the allowed region in the light singlet scalar dark matter to mS in [56,62.5] GeV.

YSO-asiasanat: kosmologia; pimeä aine

Liittyvät organisaatiot

OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2020

JUFO-taso: 1