暗物质自相互作用的半经典 regime

许多用于暗物质自相互作用的粒子物理模型——其动机在于解决无碰撞冷暗物质范式长期存在的难题——都落在半经典 regime 内，其相互作用势相对于暗物质粒子的德布罗意波长为长程。在这项工作中，我们给出了由汤川势介导的自相互作用的半经典动量转移和粘滞截面的量子力学推导及新的解析公式。我们的结果包含了经典极限之外的主导量子修正，并适用于可区分与全同的暗物质粒子。我们的公式取代了从经典散射问题得到的、常用于自相互作用暗物质唯象研究的著名动量转移截面公式。结合先前量子 regime 下截面的近似公式，我们的新结果几乎实现了汤川势自相互作用参数空间的完全解析覆盖。我们还讨论了结果的唯象含义，并给出了一种用于约束速度依赖型自相互作用的新的速度平均程序。我们的结果已在新发布的代码 CLASSICS 中实现。