早期物质主导宇宙中的多极暗物质冻结

热暗物质的残余丰度不仅取决于其粒子相互作用，还取决于早期宇宙的膨胀历史。我们研究了在早期物质主导的宇宙学中，通过高维电磁算子与标准模型相互作用的费米子暗物质的冻结。特别是，我们考虑了磁偶极子、电偶极子、环极子和电荷半径相互作用，并计算了在长寿命重场衰变引起的熵注入存在下，重现观测到的暗物质残余丰度所需的耦合。得到的参数空间与标准辐射主导冻结情景中获得的参数空间进行了比较，并面对来自直接探测实验和太阳中微子观测的当前约束。我们发现，与早期物质主导时期相关的熵稀释显著降低了获得观测到的残余丰度所需的相互作用强度，从而使在传统宇宙学历史中被排除的参数空间区域变得可行。我们的结果表明，大爆炸核合成之前的宇宙学历史对电磁多极暗物质的现象学和实验可行性可能产生重要影响。