细察指数增长情形下的暗物质产生

我们研究一种近期提出的暗物质产生的非热机制，其中微小的初始暗物质（$\chi$）数密度通过早期宇宙中其与浴粒子（$\phi$）的散射（$\chi \phi \to \chi \chi$）经历指数增长。该过程在散射率变为玻尔兹曼抑制时终止。文献中的分析基于简化假设，即暗物质相空间追踪标准模型或隐-sector 浴的平衡分布。由于该产生机制的非热性质，此假设未必成立。本工作中，我们通过数值求解暗物质分布的非积分玻尔兹曼方程检验该假设的有效性。我们的结果独立于初始条件，表明在指数增长停止后，暗物质分布在低共动动量处展现类平衡行为，尤其对较高耦合而言。尽管在所有动量模式上未达到完全动力学平衡类行为，缩放平衡近似为暗物质丰度提供了合理估计。然而，为获得更精确结果，必须求解完整的非积分玻尔兹曼方程。