矢量型门户暗物质的辐射修正

一个实标量暗物质粒子$S$可通过矢量型费米子媒介$\psi$与标准模型轻子或夸克耦合，此情形称为矢量型门户。由于湮灭到一对SM费米子的截面存在螺旋度压低，先前工作已表明辐射修正（单圈阶或通过规范玻色子辐射）在确定遗迹丰度和间接探测中均可能起重要作用。所有先前工作均考虑无质量末态夸克或轻子的极限。本工作中，我们关注一个技术问题，即在考虑有限费米子质量的情况下可靠确定湮灭截面。遵循简化超对称暗物质情景框架下的先前工作，并基于与希格斯衰变到费米子的类比，我们采用有效算符描述来解决困扰截面的红外与共线发散问题，该描述抓住了大部分相关物理并给出湮灭截面的显式表达式。随后，我们发展了微分与总截面的若干近似，极大简化了表达式，可用于类似模型的各类唯象研究。最后，我们描述了计算末态伽马射线谱的方法（包括重费米子的强子化），并给出了特定暗物质候选者的若干示例谱。