暗物质-电子相互作用的非相对论有效场论
高能物理 - 唯象学
2025-04-18 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
电子在原子、分子和晶体靶标中的激发是当前搜索低质量（低于�电子质量）暗物质（DM）的前沿课题。在许多低质量暗物质-电子相互作用中，投入的能量和动量远小于电子质量，这就动机了对电子进行非相对论（NR）描述。因此，对于任何靶标，低质量暗物质-电子现象学都依赖于理解在NR极限下暗物质与电子之间的相互作用。本文我们从顶部视角推导了来自一般高能暗物质-电子相互作用拉格朗日的通用暗物质-电子非相对论有效场论（NR EFT），这在电子激发实验中提供了高能理论与其低能现象学之间的明确联系。此外，我们推导了暗物质-电子NR EFT的Feynman图规则，允许以图示方式计算可观测量，这可以系统性地解释一般暗物质模型中介质内屏蔽效应的存在。我们利用这些Feynman图规则计算了广泛范围内高能暗物质模型中的吸收、散射和暗莫尔斯散射速率。
引用
@article{arxiv.2407.14598,
title = {The Non-Relativistic Effective Field Theory Of Dark Matter-Electron Interactions},
author = {Gordan Krnjaic and Duncan Rocha and Tanner Trickle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14598},
year = {2025}
}
备注
62 pages, 2 figures; v2 updated to match published version