具有激发态的暗物质的索末菲增强

我们分析了在存在激发态的情况下暗物质湮灭的索末菲增强，其中诱导增强的相互作用是纯非对角的，例如在激发或非弹性暗物质模型中。我们推导了一个简单而准确的s波增强半解析近似，该近似在基态和激发态之间的质量分裂不太大时有效，并讨论了质量分裂较大时增强的截断。我们在适当的极限下重现了先前推导的结果，并证明了与增强的数值计算具有极好的一致性。我们表明，激发态的存在通常会导致更大的索末菲增强值、更大的共振，以及共振向更低的媒介子质量移动。此外，在存在质量分裂的情况下，增强不再是速度的单调函数：当动能接近激发更高态所需的动能时，增强可以高达零速度时增强的两倍。