西蒙·比昂迪尼；塔勒·艾哈迈德·乔杜里；谢赫·萨阿德 具有QCD入口的暗扇区的非扰动效果。 （英语） Zbl 07748877号 《高能物理杂志》。 2023年，第8期，第2号论文，46页（2023年）. 摘要：在这项工作中，我们考虑了一类暗物质（DM）模型，其中DM在树级别上不与标准模型（SM）粒子直接相互作用。因此，共轴机制对于获得正确的DM遗迹丰度至关重要，这反过来要求共轴伙伴的质量接近实际DM粒子。在我们对模型类进行系统化的过程中，假设中介和合作伙伴在QCD交互作用下被充电。最后一个特征要求仔细研究非微扰效应，即Sommerfeld因子和束缚态形成对有色伴侣湮灭的影响。这种非微扰效应通过一个包含标量轻子介体、狄拉克矢量型费米子共轴伙伴和单线态DM费米子的示例模型进行了说明。讨论了该模型的现象学特征，即DM直接和间接探测前景、对撞机的影响以及对μ介子异常磁矩的影响。 MSC公司： 81至XX 量子理论 关键词：理论宇宙学；暗物质模型；早期宇宙粒子物理学；有效场理论 软件：索末菲；米高梅2.0；轻夸克 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.Biondini}等人，《高能物理学杂志》。2023年，第8号，第2号文件，46页（2023年；Zbl 07748877） 全文： 内政部 arXiv公司 参考文献： [1] G.Bertone、D.Hooper和J.Silk，《粒子暗物质：证据、候选和约束》，《物理学》。报告405（2005）279[hep-ph/0404175]【灵感】。 [2] Feng，JL，《粒子物理和探测方法的暗物质候选》，《天文年鉴》。天体物理学。，48, 495 (2010) ·doi:10.1146/anurev-astro-082708-101659 [3] 普朗克合作，普朗克2018年成果。六、 宇宙学参数，阿童木。《天体物理学》641（2020）A6[勘误652（2021）C4][arXiv:1807.06209][灵感]。 [4] Arcadi，G.，《WIMP的衰落？模型、搜索和约束综述，《欧洲物理学》。J.C，78，203（2018）·doi:10.1140/epjc/s10052-018-5662-y [5] J.McDonald，Thermally产生规范单线标量作为自作用暗物质，Phys。修订稿88（2002）091304[hep-ph/0106249][INSPIRE]。 [6] 霍尔，LJ；Jedamzik，K。；March-Roussell，J。；West，SM，FIMP暗物质生产中的冻结，JHEP，03，080（2010）·Zbl 1271.83088号 ·doi:10.1007/JHEP03（2010）080 [7] Bernal，N.，《FIMP暗物质的黎明：模型和约束综述》，国际期刊Mod。物理学。A、 321730023（2017）·doi:10.1142/S0217751X1730023X [8] J.F.Donoghue，《作为有效场论的广义相对论：领先的量子修正》，Phys。版本D50（1994）3874[gr-qc/9405057][灵感]。 [9] Choi，SY；垫片，JS；Song，HS，线性化重力中的因子分解和极化，Phys。D版，51，2751（1995）·doi:10.1103/PhysRevD.51.2751 [10] B.R.Holstein，《引力物理学》，《美国物理学杂志》第74卷（2006年）第1002页[gr-qc/0607045]【灵感】。 [11] Garny，M。；MC桑多拉；斯洛斯，MS，普朗克大质量粒子作为暗物质相互作用，物理学。修订稿。，116 (2016) ·doi:10.1103/PhysRevLett.116.101302 [12] 曼布里尼，Y。；橄榄，KA，再热过程中暗物质的引力产生，物理学。D版，103（2021）·doi:10.1103/PhysRevD.103.115009 [13] 巴曼，B。；Bernal，N.，引力SIMP，JCAP，06011（2021）·Zbl 1485.83033号 ·doi:10.1088/1475-7516/2021/06/011 [14] 方，CS；MH拉哈特；Saad，S.，BBN引力产生矢量玻色子的光分解约束，JHEP，11067（2022）·doi:10.1007/JHEP11（2022）067 [15] A.Sommerfeld，《安娜·菲斯的Beugung und Bremsung der Elektronen》。(1931)403 (1931). [16] J.Hisano等人，《暗物质热遗迹丰度的非扰动效应》，《物理学》。莱特。B646（2007）34[hep-ph/0610249]【灵感】。 [17] Cirelli，M。；Strumia，A。；Tamburini，M.，最小暗物质的宇宙学和天体物理学，Nucl。物理学。B、 787152（2007）·doi:10.1016/j.nuclphysb.2007.07.023 [18] 冯，JL；Kaplinghat，M。；Tu，H。；Yu，H-B，隐藏带电暗物质，JCAP，07004（2009）·doi:10.1088/1475-7516/2009/07/04 [19] 冯·哈林，B。；Petraki，K.，热遗迹暗物质的束缚态形成和统一性，JCAP，12033（2014）·doi:10.1088/1475-7516/2014/12/033 [20] 西里利，M。；弗朗西斯科尼（Franceschini，R.）。；Strumia，A.，银河正电子、反质子、光子的最小暗物质预测，Nucl。物理学。B、 800、204（2008）·doi:10.1016/j.nuclphysb.2008.03.013 [21] Cirelli，M。；Strumia，A.，《最小暗物质：模型和结果》，《新物理学杂志》。，11 (2009) ·Zbl 1194.83111号 ·doi:10.1088/1367-2630/11/10/1005005 [22] 冯，JL；Kaplinghat，M。；Yu，H-B，Sommerfeld Enhancements for Thermal Relic Dark Matter，物理学。D版，82（2010）·doi:10.1103/PhysRevD.82.083525 [23] De Simone，A。；Giudice，GF；Strumia，A.，LHC暗物质搜索基准，JHEP，06081（2014）·doi:10.1007/JHEP06（2014）081 [24] M.Beneke，C.Hellmann和P.Ruiz-Femenia，近质量简并中性inos和charginos的非相对论性对湮灭，Sommerfeld增强的计算，JHEP05（2015）115[arXiv:1411.6924][INSPIRE]。 [25] Beneke，M。；赫尔曼，C。；Ruiz-Femenia，P.，Sommerfeld增强的重中性粒遗迹丰度-pMSSM场景研究，JHEP，03，162（2015）·doi:10.1007/JHEP03（2015）162 [26] 伊巴拉，A。；皮尔斯，A。；沙阿，NR；Vogl，S.，《解剖与标量顶级合作伙伴的联合》，Phys。版次D，91（2015）·doi:10.1103/PhysRevD.91.095018 [27] 埃利斯，J。；橄榄，KA；Zheng，J.，《停止联合带的范围》，《欧洲物理学》。J.C，74，2947（2014）·doi:10.1140/epjc/s10052-014-2947-7 [28] Liew，SP公司；Luo，F.，QCD结合态对暗物质遗迹丰度的影响，JHEP，02091（2017）·Zbl 1377.85018号 ·doi:10.1007/JHEP02（2017）091 [29] 米特里达特，A。；Redi，M。；斯米尔诺夫，J。；Strumia，A.，《暗物质束缚态的宇宙学意义》，JCAP，2006年5月（2017年）·Zbl 1515.83408号 ·doi:10.1088/1475-7516/2017/05/006 [30] Garny，M。；Heisig，J.，《暗物质协同作用的束缚态效应：推动转化驱动的冻结边界》，Phys。D版，105（2022）·doi:10.10103/PhysRevD.105.055004 [31] Harz，J。；Petraki，K.，不间断微扰非阿贝尔理论中的辐射有界态形成及其对暗物质的影响，JHEP，07096（2018）·doi:10.1007/JHEP07（2018）096 [32] 比昂迪尼，S。；Vogl，S.，《彩色共轴：暗物质现象学遇到非相对论性EFT》，JHEP，2016年2月（2019年）·doi:10.07/JHEP02（2019）016 [33] 比昂迪尼，S。；Vogl，S.，《标量暗物质与有色费米子共旋》，JHEP，11147（2019）·doi:10.07/JHEP11（2019）147 [34] Becker，M.，简化t通道暗物质模型中索末菲效应和束缚态形成的影响，JHEP，08，145（2022）·doi:10.1007/JHEP08（2022）145 [35] 贝克，MJ，《联合法典》，JHEP，12，120（2015） [36] G.Belanger等人，《黑暗中的轻夸克操纵：暗物质问题和\({右}_{D^{\left（\ast\right）}}异常，JHEP02（2022）042[arXiv:2111.08027][灵感]。 [37] 加利福尼亚州曼扎里；Profumo，S.，Flavor启发的暗物质模型，Phys。修订版D，106（2022）·doi:10.1103/PhysRevD.106.075025 [38] 卡彭特，LM；墨菲，T。；Tait，TMP，受挫暗物质的独特信号，JHEP，09175（2022）·doi:10.1007/JHEP09（2022）175 [39] W.Buchmuller、R.Ruckl和D.Wyler，轻子-夸克碰撞中的轻子夸克，物理学。莱特。B191（1987）442【灵感】。 [40] P.Gondolo和G.Gelmini，稳定粒子的宇宙丰度：改进的分析，Nucl。物理学。B360（1991）145【灵感】。 [41] K.Griest和D.Seckel，《遗迹丰度计算中的三个例外》，Phys。修订版D43（1991）3191【灵感】。 [42] J.Edsjo和P.Gondolo，《中性遗迹密度，包括共湮灭》，Phys。版本D56（1997）1879[hep-ph/9704361][灵感]。 [43] Garny，M。；海西格，J。；吕尔夫，B。；Vogl，S.，《无化学平衡的协同作用》，Phys。D版，96（2017）·doi:10.1103/PhysRevD.96.103521 [44] 达尼奥洛，RT；帕帕多普洛，D。；Ruderman，JT，《遗迹丰度计算中的第四个例外》，Phys。修订稿。，119 (2017) ·doi:10.1103/PhysRevLett.119.061102 [45] A.Denner、S.Dittmaier、M.Roth和L.H.Wieders，带电电流e^+e^-→4费米子过程的电弱修正：技术细节和进一步结果，Nucl。物理学。B724（2005）247[hep-ph/0505042]【灵感】。 [46] A.Denner、S.Dittmier、M.Roth和D.Wackeroth，所有过程e^+e^−→4费米子+伽马的预测，Nucl。物理学。B560（1999）33[hep-ph/9904472][灵感]。 [47] D.Berdine、N.Kauer和D.Rainwater，《新物理学窄宽度近似的分解》，物理学。修订稿99（2007）111601[hep-ph/0703058]【灵感】。 [48] Alwall，J.，《树级和次前导阶微分截面的自动计算及其与parton shower模拟的匹配》，JHEP，07079（2014）·Zbl 1402.81011号 ·doi:10.1007/JHEP07（2014）079 [49] Laine，M.，NLO共振s通道暗物质湮没，JHEP，01，157（2023）·doi:10.1007/JHEP01（2023）157 [50] 比昂迪尼，S。；Laine，M.，热暗物质与强相互作用标量的共同湮灭，JHEP，04072（2018）·Zbl 1390.85031号 ·doi:10.1007/JHEP04（2018）072 [51] 粘合剂T。；Filimonova，A。；Petraki，K。；White，G.，《亚稳态束缚态和暗物质冻结的Saha平衡》，Phys。莱特。B、 833（2022）·Zbl 1510.83043号 ·doi:10.1016/j.physlet.2022.137323 [52] G.Belanger、F.Boudjema、A.Pukhov和A.Semenov，MicrOMEGAs 2.0：在通用模型中计算暗物质遗迹密度的程序，Compute。物理学。Commun.176（2007）367[hep-ph/0607059]【灵感】·Zbl 1196.81050号 [53] W.E.Caswell和G.P.Lepage，QED、QCD和其他场论中束缚态问题的有效拉格朗日数，Phys。莱特。B167（1986）437【灵感】。 [54] G.T.Bodwin、E.Braaten和G.P.Lepage，《包含湮没和重夸克铵产生的严格QCD分析》，Phys。修订版D51（1995）1125【勘误表ibid.55（1997）5853】【hep-ph/9407339】【灵感】。 [55] A.Pineda和J.Soto，NRQCD和NRQED中超声波动量的有效场理论，Nucl。物理学。B程序。补充64（1998）428[hep-ph/9707481][INSPIRE]。 [56] N.Brambilla、A.Pineda、J.Soto和A.Vairo，《潜在NRQCD：重夸克铵的有效理论》，Nucl。物理学。B566（2000）275[hep-ph/9907240][灵感]。 [57] N.Brambilla，A.Vairo和T.Rosch，具有两个和三个重夸克的重子的有效场论拉格朗日，Phys。修订版D72（2005）034021[hep-ph/0506065][灵感]。 [58] Brambilla，N。；Giglieri，J。；瓦罗，A。；Petreczky，P.，有限温度下的静态夸克-反夸克对，物理学。D版，78（2008）·doi:10.1103/PhysRevD.78.014017 [59] 马萨诸塞州埃斯科贝多；Soto，J.，有限温度下的非相对论束缚态（I）：氢原子，物理学。修订版A，78（2008）·doi:10.1103/PhysRevA.78.032520 [60] 马萨诸塞州埃斯科贝多；Soto，J.，有限温度下的非相对论束缚态（II）：μ介子氢，物理学。版本A，82（2010）·doi:10.1103/PhysRevA.82.042506 [61] Kim，S。；Laine，M.，关于近阈值湮没的热修正，JCAP，013（2017）·doi:10.1088/1475-7516/2017/01/013 [62] 粘合剂T。；布洛贝尔，B。；Harz，J。；Mukaida，K.，《高阶暗物质束缚态的形成：非平衡量子场论方法》，JHEP，09086（2020）·doi:10.1007/JHEP09（2020）086 [63] 粘合剂T。；科维，L。；Mukaida，K.，《有限温度下暗物质Sommerfeld增强湮灭和束缚态衰变》，Phys。D版，98（2018）·doi:10.1103/PhysRevD.98.115023 [64] 比昂迪尼，S。；Brambilla，N。；Qerimi，G。；Vairo，A.，《早期宇宙暗物质对的有效场理论：横截面和宽度》，JHEP，07006（2023）·doi:10.1007/JHEP07（2023）006 [65] N.Brambilla、A.Pineda、J.Soto和A.Vairo，《重夸克铵的有效场理论》，修订版。《物理学》77（2005）1423[hep-ph/0410047]【灵感】。 [66] El Hedri，S。；卡明斯卡，A。；de Vries，M.，Sommerfeld彩色暗扇区工具箱，欧洲物理学。J.C，77，622（2017）·doi:10.1140/epjc/s10052-017-5168-z [67] 比昂迪尼，S。；Shtabovenko，V.，用标量和伪标量介质的潜在非相对论性Yukawa理论研究暗原子的束缚态形成、离解和衰变，JHEP，03，172（2022）·Zbl 1522.83408号 ·doi:10.1007/JHEP03（2022）172 [68] Brambilla，N。；马萨诸塞州埃斯科贝多；Giglieri，J。；Vairo，A.，pNRQCD中夸克的热宽度和胶离解，JHEP，12，116（2011）·Zbl 1306.81326号 ·doi:10.1007/JHEP12（2011）116 [69] M.L.Bellac，《热场理论》，剑桥大学出版社（2011）[doi:10.1017/CBO9780511721700]【灵感】。 [70] M.Laine和A.Vuorinen，《热场理论基础》，Springer（2016）[doi:10.1007/978-3319-31933-9]【灵感】·Zbl 1356.81007号 [71] D.Kharzeev和H.Satz，强子物质中的夸克相互作用，物理学。莱特。B334（1994）155[hep-ph/9405414]【灵感】。 [72] X.-M.Xu、D.Kharzeev、H.Satz和X.-N.Wang，平衡部分子等离子体中的J/psi抑制，Phys。版本C53（1996）3051[hep-ph/9511331][灵感]。 [73] L.Grandchamp和R.Rapp，超相对论重离子碰撞中热与直接J/Psi产生，物理。莱特。B523（2001）60[hep-ph/0103124][灵感]。 [74] L.Grandchamp和R.Rapp，从SPS到RHIC的Charmonium抑制和再生，编号。物理学。A709（2002）415[hep-ph/0205305][灵感]。 [75] M.Laine、O.Philipsen、P.Romatschke和M.Tassler，热QCD中的实时静态电位，JHEP03（2007）054[hep-ph/0611300][灵感]。 [76] 北Brambilla。；马萨诸塞州埃斯科贝多；Giglieri，J。；Vairo，A.，非弹性部分子散射的热宽度和夸克离解，JHEP，05130（2013）·兹比尔1306.81326 ·doi:10.1007/JHEP05（2013）130 [77] 比昂迪尼，S。；Laine，M.，惰性双重模型的重新推导过闭界限，JHEP，08047（2017）·doi:10.1007/JHEP08（2017）047 [78] 粘合剂T。；Mukaida，K。；Scheihing-Hitschfeld，B。；Yao，X.，用于暗物质遗迹丰度和夸克输运的NLO非阿贝尔电场相关器，JHEP，01，137（2022）·兹比尔1521.83060 ·doi:10.1007/JHEP01（2022）137 [79] 粘合剂T。；Mukaida，K。；Petraki，K.，《早期宇宙中暗物质的快速边界态形成》，《物理学》。修订稿。，124 (2020) ·doi:10.1103/PhysRevLett.124.161102 [80] K.A.Mohan等人，Majorana暗物质单环t通道简化模型的直接探测和LHC约束，JHEP05（2019）115[勘误表ibid.05（2023）232][arXiv:1903.05650][灵感]。 [81] LZ合作，LUX-ZEPLIN（LZ）实验的第一次暗物质搜索结果，arXiv:2207.03764[灵感]。 [82] Strigari，LE，直接暗物质探测器中微子相干散射率，新物理学杂志。，11 (2009) ·doi:10.1088/1367-2630/11/10/105011 [83] Hess等人的合作，《费米-LAT、HAWC、H.E.S.S.、MAGIC和VERITAS对矮球状星系的组合暗物质搜索》，PoSICRC2021（2021）528[arXiv:2108.13646][灵感]。 [84] M.Cirelli等人，PPPC 4 DM ID:一本关于暗物质间接检测的拙劣粒子物理学家食谱，JCAP03（2011）051[勘误表ibid.10（2012）E01][arXiv:1012.4515][灵感]。 [85] CTA合作，切伦科夫望远镜阵列对来自银河中心暗物质信号的灵敏度，JCAP01（2021）057[arXiv:2007.16129][灵感]。 [86] Muon g-2合作，BNL的Muon E821异常磁矩测量最终报告，物理。修订版D73（2006）072003[hep-ex/0602035][INSPIRE]。 [87] μg-2合作，测量0.46 ppm的正μ反常磁矩，物理。修订稿126（2021）141801[arXiv:2104.03281][灵感]。 [88] Kowalska，K。；塞索洛，EM；Yamamoto，Y.，《μg-2与轻子夸克的亲魅力解的约束》，Phys。版本D，99（2019）·doi:10.1103/PhysRevD.99.055007 [89] I.Bigaran和R.R.Volkas，正确处理手性：（g−2）_e，μ难题的单标量轻量级解，物理学。修订版D102（2020）075037[arXiv:2002.12544][灵感]。 [90] I.Doršner，S.Fajfer和S.Saad，μ→eγ为（g−2）_e，μ难题选择标量轻量级解，Phys。版次D102（2020）075007[arXiv:2006.11624]【灵感】。 [91] U.Khasianevich，D.Stoeckinger，H.Stoeckinger-Kim和J.Wuensche，低能轻子观测对标量轻子夸克的约束，arXiv:2305.05016[灵感]。 [92] 粒子数据小组合作，《粒子物理学评论》，PTEP2020（2020）083C01[IINSPIRE]。 [93] G.Ruggiero，用欧洲核子研究组织（CERN）的NA62实验最新测量K+→π+，2019年9月10日在意大利佩鲁贾举行的2019年国际高岭土物理会议上的讲话，https://indico.cern.ch/event/769729/contributions/3510938/。 [94] 曼达尔，R。；Pich，A.，《轻子和K介子物理对标量轻子夸克的约束》，JHEP，12089（2019）·doi:10.07/JHEP12（2019）089 [95] Angelescu，A.，《B物理异常的单轻量级解决方案》，Phys。D版，104（2021）·doi:10.1103/PhysRevD.104.055017 [96] 胡里奥，J。；萨阿德，S。；Thapa，A.，中微子质量和味道异常之间的结合，《物理学》。修订版D，106（2022）·doi:10.1103/PhysRevD.106.055003 [97] ATLAS合作，使用ATLAS探测器在（sqrt{s}=13TeV，Phys.）的pp碰撞中搜索衰变为两个τ轻子的重希格斯玻色子。修订稿125（2020）051801[arXiv:2002.12223]【灵感】。 [98] CMS合作，使用140 fb^-1的数据在质子-质子碰撞中的高质量双轻子终态中搜索窄共振，TeV，CMS-PAS-EXO-19-019，CERN，日内瓦（2019）。 [99] Borsanyi，S.，晶格QCD对μ磁矩的主导强子贡献，《自然》，593，51（2021）·doi:10.1038/s41586-021-03418-1 [100] Cè，M.，从晶格QCD观察到强子真空极化对μg-2贡献的窗口，Phys。修订版D，106（2022）·doi:10.1103/PhysRevD.106.114502 [101] 扩展扭曲质量协作，使用扭曲质量费米子对短时间和中时间距离强子真空极化对μ子磁矩贡献的晶格计算，Phys。版次D107（2023）074506[arXiv:2206.15084]【灵感】。 [102] 迪亚兹，B。；Schmaltz，M。；Zhong，Y-M，The leptoquark Hunter’s guide:结对制作，JHEP，10，097（2017）·doi:10.1007/JHEP10（2017）097 [103] 多斯纳，I。；Greljo，A.，用于精密对撞机研究的Leptoquark工具箱，JHEP，05，126（2018）·doi:10.1007/JHEP05（2018）126 [104] ATLAS合作，使用ATLAS探测器，在质子质子碰撞（sqrt{s}=13TeV）中寻找衰变为第一代或第二代轻子和顶夸克的标量轻子对产生，《欧洲物理学》。J.C81（2021）313[arXiv:2010.02098]【灵感】。 [105] CMS合作，在13 TeV质子-质子碰撞中寻找具有轻量级和缺少横向动量的事件中的暗物质，物理学。莱特。B795（2019）76【arXiv:1811.11151】【灵感】。 [106] O.J.P.Eboli和A.V.Olinto，强子对撞机中的复合轻子夸克，物理。修订版D38（1988）3461【灵感】。 [107] 施瓦勒，P。；Zurita，J.，LHC的压缩电致弱能谱，JHEP，0603（2014）·doi:10.1007/JHEP03（2014）060 [108] G.R.Farrar和P.Fayet，与超对称相关的新强子态的产生、衰变和检测现象学，物理学。莱特。B76（1978）575【灵感】。 [109] ATLAS合作，在36.1 fb^-1质子质子碰撞数据中搜索ATLAS探测器中的重电荷长寿命粒子，TeV，Phys。版本D99（2019）092007[arXiv:1902.01636]【灵感】。 [110] 克里亚多，JC；Perez-Victoria，M.，具有非重整化相互作用的类矢量夸克，JHEP，01057（2020）·doi:10.1007/JHEP01（2020）057 [111] Buttazzo博士。；Paradisi，P.，在μ介子对撞机上用希格斯玻色子探测μ介子g-2异常，Phys。D版，104（2021）·doi:10.1103/PhysRevD.104.075021 [112] Giacchino，F.，《标量暗物质与类矢量夸克介质的特征》，JCAP，02，002（2016）·doi:10.1088/1475-7516/2016/02/002 [113] Bélanger，G.，LHC友好型最小冷冻模型，JHEP，02，186（2019）·doi:10.07/JHEP02（2019）186 [114] 戴维森，S。；Nardi，E。；Nir，Y.，《瘦身发生》，Phys。报告。，466, 105 (2008) ·doi:10.1016/j.physrep.2008.06.002 [115] W.Gordon，Zur Berechnung der Matrizen beim Wasserstoffatom，Annalen Phys.394（1929）1031。 [116] M.Stobbe，Zur Quantenmechanik photoelektrischer Prozesse，Annalen Phys.399（1930）661。 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。