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以新视角重探蓬松暗物质:分波分析

高能物理 - 唯象学 2023-07-05 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 理论

摘要

我们对蓬松暗物质(DM)粒子的自相互作用截面进行了全面研究,此类粒子与其康普顿波长相比具有显著的内禀尺寸。对于蓬松暗物质在共振与经典区间的自相互作用截面,我们的研究展示了汤川势的重要性以及分波分析的必要性:(i)由于蓬松暗物质粒子的有限尺寸效应,与点状暗物质相比,蓬松暗物质的新汤川势扩大了自相互作用截面的玻恩有效区间;(ii)我们的分波分析表明,取决于 RχR_{\chi}(蓬松暗物质粒子半径)与 1/mϕ1/m_{\phi}(力程)之比的取值,蓬松暗物质自相互作用截面的三个区间(玻恩有效、共振与经典)可能与点状暗物质大不相同;(iii)我们发现,要通过自相互作用蓬松暗物质解决小尺度反常,矮星系存在玻恩有效与共振区间,而对于星系团和银河系则必需非玻恩区间。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.11058,
  title  = {Revisiting Puffy Dark Matter with Novel Insights: Partial Wave Analysis},
  author = {Wenyu Wang and Wu-Long Xu and Jin Min Yang and Bin Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11058},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 8 figures, accepted by JHEP