【摘 要】
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在本论文中,我们详细研究了两种暗物质产生机制,freeze-out机制和freeze-in机制。通过freeze-out机制产生的暗物质为WIMP暗物质,freeze-out情况最初暗物质和标准模型粒子处于热平衡,当暗物质的产生速率小于宇宙膨胀速度时,暗物质会“冻结（freeze-out）”出来,从而形成现在的暗物质残余丰度。通过freeze-in机制产生的暗物质为FIMP暗物质,freeze-i
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在本论文中,我们详细研究了两种暗物质产生机制,freeze-out机制和freeze-in机制。通过freeze-out机制产生的暗物质为WIMP暗物质,freeze-out情况最初暗物质和标准模型粒子处于热平衡,当暗物质的产生速率小于宇宙膨胀速度时,暗物质会“冻结（freeze-out）”出来,从而形成现在的暗物质残余丰度。通过freeze-in机制产生的暗物质为FIMP暗物质,freeze-in情况的暗物质和标准模型粒子之间的相互作用很微弱,一直都无法达到热平衡。Freeze-in机制中的暗物质和标准模型粒子之间的相互作用很微弱,地面上的实验很难搜索到FIMP暗物质信号。相变会对FIMP暗物质产生影响,找到相变和暗物质的关联性,就可以通过引力波探测来搜寻暗物质信号,从而可以对暗物质的参数空间进行限定。在标准模型中,相变是一个cross-over的过程,无法实现一阶相变。我们可以对标准模型进行拓展来实现一阶相变。本论文主要研究了Z3模型,Z3对称性自发破缺的相变过程会形成畴壁（DW,Domain Wall）,在整个相变过程中,相变会产生10-5到10~3Hz频段引力波,畴壁衰变造成的时空振荡会产生10-10到10-5Hz频段引力波,畴壁衰变产生的引力波能够被脉冲星计时阵列和未来的SKA（Square Kilometer Array）检测。
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