从暗处产生的更暗物质

暗物质的未被探测可能归因于暗物质存在于更暗的隐藏扇区。我们探索了一种可能性：通过冻结机制产生的隐藏扇区，可以进一步通过额外的冻结过程产生更隐藏的扇区。这种两步冻结过程产生的暗物质与标准模型粒子的耦合比超弱耦合还要弱，因此被称为“更暗物质”。为了说明两步冻结过程，我们研究了一个具有两个$U(1)$隐藏扇区的模型。第一个$U(1)$扇区通过微弱相互作用直接与标准模型耦合，而第二个$U(1)$扇区直接与第一个$U(1)$扇区耦合，因此仅间接与标准模型耦合，使其更暗。值得注意的是，位于第二个更暗$U(1)$扇区中的更暗物质候选者，通过两步冻结过程产生，可以解释几乎整个观测到的暗物质遗迹密度。更暗物质通过与标准模型粒子的超弱耦合相互作用，可以表现出速度依赖的自相互作用截面，这可能为解决宇宙小尺度结构相关问题提供解释。此外，位于更暗隐藏扇区中的暗光子更暗物质可能负责银河系511 keV光子信号，与各种暗物质密度分布一致。