两种暗物质候选者：惰性二重态与单态标量的情形

我们考虑一个多组分暗物质模型，其中暗 sector 包含一个标量二重态和一个复标量单态。我们施加一个离散的 $Z_4$ 对称性，以确保二重态的最轻组分 $\tilde{A}$ 与单态 $\tilde{S}$ 均稳定。暗 sector 之间的相互作用显著影响暗物质可观测量，尤其使得模型的直接探测约束得以大幅放宽。为确定满足遗迹密度、理论约束、对撞机约束以及直接与间接探测限的参数空间，我们进行了两次独立的扫描：第一次涵盖模型的完整参数空间，第二次专门针对具有压缩惰性二重态能谱的情形。在第一种情形中，我们发现单态通常为占主导的暗物质组分；而在压缩情形中，二重态更可能成为占主导的暗物质组分。两种情形下，我们发现两个暗物质粒子的质量均可介于约 $m_h/2$ 至 TeV 能标以上。我们强调了宇宙学、天体物理与对撞机约束之间的相互制约，并表明当前约束之外的大部分参数空间处于 XENON-nT、Darwin 或 CTA 等未来探测器的灵敏度范围内。重要的对撞机信号主要出现在压缩能谱情形，可通过搜寻重稳定带电粒子与消失径迹来探测该模型。我们还表明，诸如 $\tilde{S}\tilde{S}\to \tilde{A}Z$ 的半湮灭过程可能在间接探测搜寻中给出主导信号。