暗物质模型中由希格斯玻色子介导的束缚态

最近的研究表明，125 GeV 的希格斯玻色子可以在 TeV 尺度的粒子之间介导一种长程力，由于 Sommerfeld 效应，这种力会显著影响其湮灭，从而影响热遗迹暗物质的密度。在存在长程相互作用的情况下，粒子-反粒子束缚态的形成与衰变也会显著耗尽暗物质。我们考虑以希格斯玻色子作为束缚态形成过程中的媒介，并计算其对暗物质丰度的影响。为此，我们考虑一个简化模型，其中暗物质与对希格斯玻色子有可观耦合的有色粒子发生共湮灭。由希格斯介导的力通过束缚态形成以多种方式影响暗物质的耗尽：它由于在被入射粒子之间介导吸引而增强了俘获截面；它增加了束缚态的束缚能，从而使其在宇宙早期更早地难以被电离；对于足够大的耦合，它可以克服某些色表示下的胶子排斥并产生额外的束缚态。由于它改变了束缚态中的动量交换，希格斯介导的力还通过强耦合跑动影响胶子介导的势。我们讨论了实验上的含义，并得出结论：在限定相关模型的可行参数空间时，必须考虑希格斯介导的势。