利用CERN SHiP实验中的暗光子信号揭示级联冻结-in暗物质

单场冻结-in暗物质在暗物质直接探测、对撞机或固定靶实验中几乎不留下可观测的足迹，这在双场语境下可能发生改变。在本工作中，我们考虑了通过暗光子媒介信号来研究级联冻结-in暗物质，暗光子质量范围为 $m_{A'}\sim 10^{-2}-10$ GeV，由拟议的SHiP实验覆盖。我们表明，暗电荷被固定为 $e'\sim 1.3\times 10^{-12}$，混合参数被限制在 $10^{-11}\leq \epsilon< 10^{-8}-10^{-7.5}$，这是暗光子非平衡条件和观测到的暗物质遗迹丰度的结果。在该 $\epsilon$ 区域内，假设矢量介子（偶极）主导，质子轫致辐射过程5（15）年的数据在90%置信水平下排除了 $\epsilon\geq 10^{-8.5} (10^{-7.9})$，这意味着仅剩一个接近 $\sim 10^{-11}$ 的狭窄 $\epsilon$ 区域可用于替代检验。