通过长程相互作用引力俘获暗物质中的奇异性
高能物理 - 唯象学
2022-01-19 v2
摘要
我们重新审视通过长程相互作用对暗物质(DM)的引力俘获。我们证明,忽略靶粒子的热运动——对于短程俘获这通常是好近似——会导致长程俘获在参数上不准确的结果。当散射过程中媒介粒子质量相较于散射事件中的动量转移较小时,正确纳入靶粒子热运动会导致对媒介质量的二次而非对数依赖,这大幅增强了俘获率。我们定量评估了这一有限温度效应对太阳中俘获 DM 数目随媒介质量的函数影响。我们发现,通过轻暗光子的 DM 俘获(如镜像 DM 中)可被强力增强,自俘获在大部分参数空间达到几何极限。对于可见衰变暗光子,太阳中的热修正不大,但在理解如第三星族星等更大质量天体中的长程 DM 俘获时可能重要。我们还首次给出了长程 DM 自蒸发率的计算。
引用
@article{arxiv.2110.02234,
title = {Singularities in the Gravitational Capture of Dark Matter through Long-Range Interactions},
author = {Cristian Gaidau and Jessie Shelton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.02234},
year = {2022}
}
备注
v2: version accepted for publication in JCAP; 30 pages, 5 figures