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超越领头阶的暗π介子暗物质:幺正化手征动力学

高能物理 - 唯象学 2026-03-19 v2

摘要

暗π介子是有前景的暗物质候选者,但大多数分析依赖于领头阶(LO)手征微扰论(ChPT)。考虑到即使对于QCD的π-π散射,领头阶ChPT在阈值附近相对于高精度色散结果低估了同位标量s波振幅一个O(1)因子,我们使用手征幺正方法——一种非微扰重求和,以最少的输入实现正确的解析结构——来量化幺正化如何修正标准LO ChPT图像,并评估其对暗π介子暗物质现象学的影响,以SIMP和WIMP场景作为典型例子。我们将减除常数固定为其自然估计值,解释为手征能标处的有效截断,因此幺正化振幅仅依赖于暗π介子质量和衰变常数。我们表明,根据耦合的不同,幺正化振幅会产生LO中不存在的共振极点,导致2-to-2自散射中出现显著偏离(对SIMP场景很重要),以及包含初态相互作用效应的湮灭中出现显著偏离(对WIMP场景很重要)。这些修正反过来影响了可行参数空间。虽然从模型构建的角度来看,减除常数仅仅是一个参数,但其自然值的实质性偏离将指向具有相同量子数的额外基本共振态。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.07339,
  title  = {Dark-pion dark matter beyond leading order: unitarized chiral dynamics},
  author = {Yuki Watanabe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07339},
  year   = {2026}
}

备注

37 pages, 8 figures