夸克暗物质相互作用的新约束：全面分析

我们在简化模型框架下，对夸克暗物质相互作用进行全面分析。首先，我们推导了夸克与标量、夸克与向量暗物质 (DM) 之间散射截面的精确解析公式，针对不同类型的介质构成的轻暗物质模型。随后，我们实现了对夸克-DM 与夸克-介质耦合及质量的完整约束边界，包括来自早期宇宙核合成、宇宙微波背景、DM 与夸克自相互作用、DM 碰撞阻尼、天体夸克来源，以及实验室约束（如 3-body 介子衰变和不可见 $Z$ 衰变）所包含的约束。我们发现，前述研究中采用的 DM 质量-耦合平面上的大多数基准点实际上被上述约束（尤其是实验室约束，这些约束对天体不确定性不敏感且独立于宇宙历史）所排除。为说明新结果的后果，我们以银河超新星夸克（位于 MeV 能量范围内）为具体例子，突出寻找夸克-DM 相互作用可观测效应的困难。最后，我们识别出 potentially 有前景的新基准点，这些基准点可能适用于银河超新星夸克通量的衰减观测，并就其对未来大规模夸克实验（如 JUNO、Hyper-K 和 DUNE）的探测前景作出评论。我们还就有效夸克-DM 耦合的紫外-嵌入作了评论。