具有原子核的玻尔类与汤姆孙类暗原子的数值模拟

直接暗物质搜寻中的谜题可在暗原子情景中得到解决：该情景将电荷为 $-2n$（其中 $n$ 为任意自然数）的假想稳定类轻子粒子与 $n$ 个原初氦原子核束缚在一起。由于它们与原始氦形成中性类原子态 $OHe$（$X~-$氦），称为“暗”原子，从而避免了实验发现。对此问题提出的解决方案涉及严格证明暗原子与原子核相互作用中存在低能束缚态。这意味着在此类相互作用中对核吸引与库仑排斥进行自洽考量。我们通过数值建模来揭示暗原子与原子核相互作用过程的本质，以此推进该问题的求解。我们从经典三体问题出发，并加入量子物理效应。针对电荷为 $-2$ 且与 He 束缚于玻尔类 $OHe$ 暗原子中的 $O^{--}$，以及电荷为 $-2n$ 且与 $n$ 个 $\alpha$ 粒子原子核束缚于汤姆孙类原子 $XHe$ 中的 $X$，开发了暗原子相互作用的数值模型。我们方法的发展应在暗原子假说框架内解决直接暗物质搜寻的谜题。