热暗物质的候选参数域

我们以一般性术语考量热暗物质候选者的可能参数空间。我们假设暗物质粒子是基本粒子，且曾在一个隐藏扇区中处于热平衡，其温度 $T'$ 可能不同于标准模型温度 $T$。这些候选者位于 $T'/T$ 对 $m_{\rm dm}$ 平面上的一个区域中，该区域既受与模型无关的理论考量约束，也受观测限制约束。前者包含由相对论性退耦（相对论下限）和由具有幺正性所允许的最大湮灭截面的非相对论性退耦（幺正性壁）的暗物质候选者给出的限制，而后者涉及大爆炸核合成（$N_{\rm eff}$ 上限）和自由流。我们给出了三个简化的暗物质情景，具体展示了每一个如何契合该参数域。