高阶暗物质束缚态形成：非平衡量子场论方法

在共湮灭情形中，亚稳态暗物质束缚态可通过与多种标准模型热浴粒子的散射而有效形成，其中在电弱跨越期间交换轻玻色子，甚至交换无质量的 photons 与 gluons（t 道）。然而，若媒介子无质量，这些高阶过程的振幅在入射与出射热浴粒子的共线方向上是发散的。为解决共线发散问题，我们在非平衡量子场论框架下推导了束缚态形成的碰撞项。主要结果是一个更普遍截面的表达式，它允许以统一的方式计算原初等离子体背景内的高阶束缚态形成过程。基于此结果，我们表明包含热浴粒子散射的下一阶（next-to-leading order）贡献：i) 共线有限；ii) 当温度大于束缚能绝对值时，通常主导于壳发射。基于一个简化模型，我们证明这些新效应对热遗迹丰度的影响足够显著，值得研究更现实的共湮灭情形。