重排的强相互作用大质量粒子暗物质

在这项工作中，我们使用有效算符方法重新分析了多组分强相互作用大质量粒子（mSIMP）情形。与单组分SIMP情形一样，mSIMP暗物质（DM）的总遗迹丰度由五点有效算符实现的$3 \to 2$过程的耦合强度决定。有趣的是，我们注意到在暗 sector 中由相应的五点相互作用诱导出了一个不可约的$2 \to 2$过程，这将在化学冻结后重新洗牌SIMP DM的质量密度。我们将这种DM情形称为重排SIMP（$r$SIMP）。鉴于这一观察，我们随后数值求解包含$3 \to 2$和$2 \to 2$过程的耦合玻尔兹曼方程，以获得$r$SIMP DM的正确产额。结果表明，$r$SIMP DM的质量必须近乎简并，才能贡献可观的丰度。另一方面，我们还引入了有效算符，通过矢量门户耦合连接暗 sector 与可见 sector。值得注意的是，我们发现$r$SIMP情形中的重排机制对DM自相互作用截面的大小很敏感。