暗黑凤凰：暗物质 relic 由其自身衰变产生

我们提出了一种产生暗物质 (DM) 正确 relic 丰度的新机制，否则暗物质会通过传统的冻结机制在热学上过度产生。该机制被称为“暗黑凤凰”，依赖于 DM 在冻结后出现的一个瞬态衰变窗口，该窗口使其 relic 丰度降至观测极限范围内。由于质量上的有限温度效应，DM ψ 在此窗口内变得比其暗部门伙伴 φ 更重，从而允许其衰变。在由另一个标量 η 驱动的一阶相变 (FOPT) 导致 φ 的质量突然跃升后，DM 的衰变随即停止。假设暗部门伙伴 φ 是一个带电标量，它在此时期经历充分的粒子对湮灭，使得其晚期衰变为 DM 不会再次过度产生后者。虽然由于耦合较小，DM 的直接探测率仍然受到抑制，但带电标量 φ 可以产生有趣的信号，例如在对撞机上出现长寿命带电径迹。相关的 FOPT 也可能在未来实验（如 LISA）中产生可观测的引力波。