再加热期间紫外冻结产生暗物质的研究

广泛暗物质（DM）搜寻中任何确证信号的缺失促使我们超越传统的 WIMP 图景。弱相互作用大质量粒子（FIMP）范式提供了一个良好的替代方案，其尽管与热粒子弱相互作用，仍可在无传统 DM 信号的情况下正确产生遗迹丰度。基于可重整算符的红外 FIMP 通常受限于极微小耦合的缺陷，而基于高维有效算符的紫外 FIMP 情景可克服此缺陷。然而，它对极早期宇宙的历史敏感。先前工作将此敏感性截止于再加热温度 $T_{RH}$。受限于其 UV 敏感性，我们研究了更早宇宙——再加热时期——的影响。我们发现，在 $T_{RH}\gg m_{\rm DM}$ 的通常情形下，只要有效算符维数 $d \leq 8$，再加热期间的产生率就非常小。此外，我们考虑了可能在再加热期间产生的媒介子的贡献。而且，我们研究了 $T_{RH}$ 甚至低于 $m_{\rm DM}$ 的情形，若 DM 质量不超过 $T_{MAX}$，其可在再加热期间直接产生。