热冻结产生的与速度有关的自相互作用暗物质,并在直接检测中进行测试

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文献中考虑了小部分的带电荷暗物质(DM),可以解释宇宙黎明时增强的21厘米吸收。 在这里,我们关注的是DM的主要成分是由小问题引起的自相互作用暗物质(SIDM)。 为了使SIDM的自相互作用从矮级到簇尺度兼容,可以考虑由光标量$$ \ phi $$介导的与速度有关的自相互作用。 对于铁离子SIDM $$ \ Psi $$Ψ,主要an灭模式$$ \ Psi \ bar {\ Psi} \ rightarrow \ phi \ phi $$ ϕϕ→ϕϕ是p波过程。 SIDM $$ \ rightleftarrows \ phi \ rightleftarrows $$ ⇄ϕ⇄早期宇宙中的标准模型(SM)粒子的热转变为$$ \ phi $$ ϕ与SM粒子的耦合设定了下界 通过直接检测DM,这里我们认为SIDM是通过带电荷的DM达到热平衡。 对于两倍电荷的DM质量,$$ phi可以快速衰减并避免向大爆炸核合成过程注入过多的能量。 因此,$$ \ phi $$ –SM粒子耦合可能非常小,可以逃避对DM的直接检测。 弱相互作用的大颗粒(WIMP)-具有接触相互作用的核散射的图对于SIDM-利用光