通过带电标量发射形成暗物质束缚态

稳定或亚稳态束缚态的形成可显著影响暗物质（DM）的现象学。尽管通过矢量发射俘获入束缚态已知十分重要，但通过标量发射的俘获因相消而仅在狭窄参数空间内重要。虽然这对中性标量媒介成立，但此处我们表明，通过带电标量发射的束缚态形成可极为显著。为此，我们考虑在暗 U(1) 力下带电且也耦合于同一规范对称性下带电的轻复标量的 DM。我们计算了通过带电标量发射形成束缚态的截面，并表明它们可超出矢量发射俘获以及湮灭的截面数个量级。即便对于 DM 与带电标量耦合极小的情形，这仍成立，并在整体对称性极限下依然正确。我们随后计算了 DM 热冻结，并发现通过带电标量发射俘获入亚稳态束缚态可引发晚期的显著 DM 耗尽。我们的结果包含库仑极限下的解析表达式，并易于推广至非阿贝尔相互作用。我们预期它们对多 TeV WIMP DM 的 Higgs 门户情形，以及具有暗 Higgs 或（暗）带电惰性标量的情形（包括自相互作用 DM 模型）具有启示。