具有一阶宇宙学相变与引力波的隐藏自相互作用暗物质 sector

暗标量媒介可以轻易实现自相互作用暗物质图景并满足暗物质遗迹密度的约束。当隐藏 sector 与可见 sector 高度退耦时，由该暗标量媒介引发的一阶相变所产生的引力波将成为探测暗 sector 物理的重要信号。本文研究了仅含一个标量和一个狄拉克费米子的最简单暗 sector。采用一般的四次有限温度势来诱导强一阶相变。对自相互作用暗物质、暗物质遗迹密度与一阶相变的联合分析表明，暗标量的质量范围约为 $(4\times 10^{-4} \sim 3)~\rm GeV$。对于暗物质，当隐藏 sector 与可见 sector 之间的温度比 $\xi$ 大于 0.1 时，其质量范围约为 $(10~ \rm MeV\sim 10~ \rm GeV)$。所产生的引力波在温度比 $0.1<\xi<1$ 时峰值频率为 $(10^{-6}\sim 10^{-3}) ~\rm Hz$，未来测量中可能可被探测到。