均匀 $\mathbb{Z}_2$ 对称标量凝聚体的命运

暗物质若由 $\mathbb{Z}_2$ 对称标量场表示,可同时表现为粒子与凝聚体。本文中,我们研究 FLRW 宇宙中热等离子体里 $\mathbb{Z}_2$ 对称标量场振荡均匀凝聚体的演化。我们聚焦于振荡振幅足够小以致参数共振低效的微扰 regime。该微扰 regime 必然包含凝聚体衰变的晚期阶段并决定其命运。凝聚体、辐射与时空的耦合粗粒化运动方程由非平衡量子场论从第一性原理导出。我们获得进入运动方程的相关微观量的解析表达式并数值求解后者。我们发现对于未自发破缺的 $\mathbb{Z}_2$ 对称凝聚体总存在非零遗迹丰度。这是因为其衰变率在晚期因凝聚体衰变率中的振幅依赖或温度依赖而比哈勃参数下降更快。因此,对整体暗物质遗迹密度计入凝聚体贡献对于 $\mathbb{Z}_2$ 标量单态暗物质至关重要。