（非）标准宇宙学中热暗物质幺正极限

利用 S 矩阵幺正性所蕴含的非弹性反应截面上限，我们推导了一般 $k \rightarrow 2$ 数改变反应（其中 $k \geq 2$）的热平均最大暗物质（DM）湮灭率，这些反应可完全在暗 sector 内进行，或涉及标准模型场。这转化为饱和观测 DM 丰度的粒子的最大质量：在辐射主导宇宙中，对于由最小对称性稳定的实或复标量 DM，在主导为 $s$ 波湮灭时，对 $k=2,3,4$ 和 $5$ 分别约为 $130$ TeV、$1$ GeV、$7$ MeV 和 $110$ keV。对于前大爆炸核合成时期修正的热历史，带有中间物质主导期的情况，由幺正性与 DM 遗迹丰度的联合要求强烈排斥 $k \geq 4$ 时高于 $\mathcal{O}(200)$ GeV、$k=3$ 时 $\mathcal{O}(1)$ TeV 以及 $k=2$ 时 $\mathcal{O}(50)$ TeV 的再加热温度，对应于 DM 在再加热前冻结。