自相互作用惰性中微子暗物质：重媒介子情形

要使活性—惰性混合能够负责暗物质完整的遗迹丰度，除了 keV 尺度的惰性中微子本身之外还需要额外的新物理。我们在此考虑的额外要素是惰性中微子之间存在自相互作用。我们考察在这种情形下活性到惰性的转化是否被足够放大，从而可以用低于约束极限的混合角获得观测到的暗物质丰度。在我们探索的参数区域内，结果从未出现这种情况：要么自相互作用影响太小而无法避开对质量和混合角的限制，要么影响太大而导致暗物质被过度产生。从勉强有效到过度有效的急剧转变，是因为有效介质内混合角满足了一个共振判据。一旦系统进入共振，过程就基本结束了，因为玻尔兹曼方程中的非线性导致惰性中微子的失控式产生，起始于几百 MeV 的等离子体温度，通常结束于几十 MeV。因此该情形很大程度上被其自身的动力学所排除。在本研究中我们仅关注重于 $\sim 1$ GeV 的媒介子；未来的工作将把分析扩展到更轻的媒介子，以便与由小尺度结构问题所驱动的各类情形建立联系。