热力学等离子体中的粒子丰度：量子动力学与玻尔兹曼方程

我们通过引入基于非平衡有效作用量的量子动力学描述来研究等离子体中粒子种类的丰度。量子动力学自然地以 Langevin 方程的随机解释形式出现。我们考虑一种在真空中稳定的粒子种类，与处于平衡状态的更重粒子相互作用，并定义了完全重正化的单粒子分布函数。分布函数在由准粒子松弛率决定的尺度上趋于热力学平衡。平衡分布函数取决于完整的谱密度，包含粒子丰度的离壳贡献。我们研究了一种与两个更重玻色场 $\Phi$ 相互作用的模型。我们发现在高温和低温但高动量区域与玻尔兹曼方程结果存在显著差异。后者中丰度指数被抑制但高于玻尔兹曼结果。我们在重正化扰动理论中得到玻尔兹曼方程，指出差异的来源。我们认为冷暗物质候选者的丰度修正在观测上可忽略不计，重组会消除 CMB 中可能的谱失真。然而我们预期高温区域的增强可能对生成原子重要。