强耦合下暗物质冻结产生的不可见希格斯衰变

我们在强耦合冻结产生的框架下研究希格斯玻色子衰变为暗物质（DM）的过程。尽管希格斯-暗物质耦合显著，可达量级一，但由于低温下其产生的玻尔兹曼抑制，暗物质并未热化。我们发现，这一机制导致可观测的希格斯衰变到不可见末态，其分支比在 10% 及以下，同时产生正确的暗物质遗迹丰度。这适用于质量低至 MeV 尺度的暗物质，这需要对强子产生模式进行谨慎处理。对于质量低于 μ 子阈值的暗物质，玻尔兹曼抑制不起作用，此时产生机制的冻结产生性质转而由电子汤川耦合的微小性来保证。因此，只要重加热温度不超过 $\mathcal{O}(100)\;$MeV，与希格斯玻色子有显著耦合的 MeV 暗物质就保持非热状态。我们的发现表明，在 LHC 和 FCC 上通过不可见希格斯衰变观测轻的非热暗物质具有良好的前景。