自相互作用暗物质与光标量媒介的宇宙学

我们考虑一个费米子暗物质候选者，它通过一个标量媒介与标准模型相互作用，该媒介通过希格斯门户耦合。我们考虑了一般情况，包括标量和赝标量在标量与费米子之间的相互作用，并阐述了暗物质丰度、直接探测限制和对撞机约束的相关特征。暗物质自相互作用强度 $\left\langle \sigma_V \right\rangle/m_\psi \sim 0.1-1 \,\mathrm{cm}^2/\mathrm{g}$ 的情况受到强烈限制，特别是来自大爆炸核合成的限制。我们证明，通过引入一个新的轻惰性中微子 $N$，可以缓解这些约束。扩展模型所允许的区域构成一个三角形，位于 $10 (\sin \theta)^{-2/5} \,{\rm MeV} \lesssim m_N \lesssim 1\,{\rm GeV}$。