Do data favor neutrino mass and a coupling between Cold Dark Matter and Dark Energy?
我们同时考虑了CDM-DE耦合和中微子质量不为零的情况，发现在统计学上显著的耦合和中微子质量比无耦合和中微子质量可忽略的宇宙学（我们的最佳拟合为：C~1/2m_p，m_v ~0.12eV）更有利。我们假设DE是一个自相互作用的标量场，并使用标准的蒙特卡罗马尔可夫链方法。
2009-06-18 astro-ph.CO
Dark Matter Halo Merger Histories Beyond Cold Dark Matter: I - Methods and Application to Warm Dark Matter
我们描述了一种方法来准确地计算晕质量函数，祖质量函数，合并率和合并树在非冷暗物质宇宙中使用的广义扩展Press-Schechter形式主义的自洽处理。我们的方法允许快速探索的subhalo人口的星系晕在暗物质模型与各种不同的粒子属性或宇宙滚动，截断，或更复杂的功率谱。我们做了详细的比较，解析推导的质量函数和合并的历史与最近的温暖暗物质宇宙学N体模拟，并找到很好的协议。我们表明，一旦吸积的平滑分布的物质占，粗粒度的统计数据，如质量吸积历史的晕可以几乎无法区分冷，暖暗物质的情况下。然而，晕质量函数和祖质量函数显着不同，与温暖的暗物质的情况下，被强烈抑制以下的自由流动尺度的暗物质。我们证明了使用正确的解决方案的漂移集障碍首次穿越分布在温暖的暗物质的重要性-如果一个平坦的障碍的解决方案，而不是使用的截断晕质量函数慢得多，导致高估的低质量晕的数量。
2012-10-07 astro-ph.CO
Warm dark matter does not do better than cold dark matter in solving small-scale inconsistencies
在过去的十年中，热暗物质（WDM）已被反复提出作为替代方案的标准冷暗物质（CDM）之一，可能解决CDM模型和小尺度观测之间的几个分歧。在这里，我们重新考虑最重要的CDM小规模的差异，在最近的观测WDM的限制。因此，我们发现，一个传统的热（或热类）WDM宇宙学的粒子质量与莱曼- $α$协议是几乎无法区分的CDM在相关的尺度上，因此未能减轻任何小尺度的问题。这种失败的原因是传统WDM的功率谱下降得太快。为了保持WDM作为一个显着不同的替代CDM，更先进的生产机制，导致多个暗物质组件或逐渐减少的小规模功率谱必须考虑。
2014-12-08 astro-ph.CO
Cosmological Simulations of Multi-Component Cold Dark Matter
暗物质的性质是未知的。许多暗物质候选者都是量子混合粒子，但这种性质从未在宇宙学中得到解释。在这里，我们通过广泛的$N$ -体宇宙学模拟从第一性原理探索这种可能性，并证明了双组分暗物质模型与所有尺度的观测数据一致。在模拟中发现的暗物质晕中心的子结构的大量减少和密度分布的平坦化可以同时解决现代宇宙学的几个突出难题。该模型分享了“为什么是现在？“对所有自交互模型进行微调警告。对直接和间接探测暗物质的实验进行了预测。
2015-02-12 astro-ph.CO
Eliminating the Remaining Window for Primordial Black Holes as Dark Matter from the Dynamics of the Cold Kuiper Belt
暗物质（DM）的性质是未知的。一个令人信服的可能性是DM是由原始黑洞（PBH）组成的，因为某些类型的基本粒子作为DM受到严格限制。只有一个剩余的质量窗口可用于PBH以构成整个DM密度，$10^{17} - 10^{23} \mathrm{\; g}$。在这里，我们表明，在寒冷的柯伊伯带的内核人口排除了这个窗口，主张赞成DM的粒子性质。
2021-03-14 astro-ph.CO
The Helmholtz Hierarchy: Phase Space Statistics of Cold Dark Matter
本文提出了一种新的研究宇宙大尺度结构的形式。结果是一个描述冷暗物质（CDM）相空间统计的方程层次（我们称之为“亥姆霍兹层次”）。层次结构的特点是一个物理的有序参数之间的Zel'dovich近似和完全成熟的引力相互作用插值。计算结果考虑了河流穿越的影响。我们证明了亥姆霍兹层次结构是自洽的，并服从因果关系的所有订单。我们提出了一个解释的层次结构中的有效粒子轨迹。
2011-10-20 astro-ph.CO
Two analytic relations connecting the hot gas astrophysics with the cold dark matter model for galaxy clusters
星系团是检验我们对宇宙学理解的好目标。除了数值模拟和引力透镜，X射线观测是分析星系团引力结构最常用和最传统的方法。因此，它是有价值的，有简单的分析关系，可以连接所观察到的热，X射线发射气体的分布，从模拟得出的集群中的暗物质的结构。在这篇文章中，我们应用了一个简单的框架，可以解析连接的宇宙学冷暗物质模型中的标准参数的热气体的经验参数。我们从理论上导出了两个重要的解析关系式$r_s \approx \sqrt{3}r_c$和$ρ_s \approx 9βkT/8 πGm_gr_c^2$，它们能很容易地把星系团中的暗物质性质与热气性质联系起来。这可以给出一个用热气体和冷暗物质模型描述星系团引力天体物理的一致图象。
2021-10-22 astro-ph.CO
Dark matter model favoured by reionization data: 7 keV sterile neutrino vs cold dark matter
在银河系、仙女座星系和一些星系团中发现的3.5keV微弱窄发射线的一种可能解释是由7keV的惰性中微子组成的暗物质。这种无菌中微子暗物质的另一个特征可能是早期宇宙中更少的电离源（与标准的"冷暗物质"（CDM）场景相比），这应该会影响宇宙的再电离。利用再电离的半解析模型，比较了CDM模型和两种不同的7 keV无菌中微子暗物质模型（与3.5 keV谱线解释为衰变的暗物质谱线一致）与再电离时期的观测结果（包括普朗克天文台的电子散射光学厚度的最终测量结果）。我们发现CDM和7 keV的无菌中微子暗物质都很好地描述了这些数据。无菌中微子暗物质的总体拟合质量略好于CDM（使用$Δχ^2 \simeq 2-3$），尽管不可能根据给定的观测结果对这些模型进行可靠的区分。
2018-11-07 astro-ph.CO
Coupling between cold dark matter and dark energy from neutrino mass experiments
我们考虑的宇宙学模型与动力学暗能量（dDE）耦合到冷暗物质（CDM），同时允许中微子的质量。使用MCMC方法，我们比较这些模型与广泛的宇宙学数据集。我们发现这种耦合强度和中微子质量之间有很强的相关性。当BAO数据包括在分析中时，这种相关性仍然存在。然后，我们添加粒子实验的$ν$质量的先验。声称从海德堡-莫斯科无中微子双$β$衰变实验中检测到$ν$质量意味着7-$8 σ$检测到CDM-DE耦合。类似地，从即将到来的KATRIN氚$β$衰变实验中检测到$ν$质量将意味着在暗扇区中安全检测到耦合。以前试图用这种可能的$ν$质量数据来适应宇宙现象学的尝试求助于$w < -1$ eoS。我们比较这样的选项与耦合选项，发现后者允许一个巨大的改进。
2010-02-16 astro-ph.CO
Origin and Modelling of Cold Dark Matter Halo Properties: IV. Triaxial Ellipticity
由于对先前提交的两份文件进行了重新安排，本文件已被撤回。关于暗物质晕的三轴形状的理论工作的新版本可以在ArXiv astro-ph list（CO）中找到，编号为1104.2905
2012-02-23 astro-ph.CO
Axion as a cold dark matter candidate: low-mass case
作为相干振荡标量场的轴子在所有宇宙学相关尺度下都表现为冷暗物质。对于质量为10^{-5} eV的常规轴子，在小于太阳系尺度的密度扰动演化中，轴子表现出特征阻尼行为。阻尼尺度与轴子质量的平方根成反比。我们发现，小于10^{-24} eV的轴子质量在宇宙学相关尺度中引起重子密度功率谱的显著阻尼，从而在小于轴子金斯尺度的尺度中偏离冷暗物质。然而，由于质量如此之小，我们关于相干振荡的标量场的基本假设在早期宇宙中被打破了。基于玻色-爱因斯坦凝聚体和超轻标量场的其他暗物质模型也存在这个问题。我们引入一个简单的模型，以避免这个问题，在早期宇宙中引入演化的轴子质量，目前的低质量轴子的重子密度功率谱，宇宙微波背景辐射（CMB）的温度功率谱，和重子密度扰动的增长率的观测效果。在我们的低质量轴子模型中，我们有一个特征性的小尺度截断的重子密度功率谱低于轴子金斯尺度。在物质和CMB功率谱中，与冷暗物质模型的小尺度偏差明显不同于在冷暗物质模型中与作为热暗物质组分的大质量中微子混合的预期偏差。
2012-07-13 astro-ph.CO
Cold dark matter plus not-so-clumpy dark relics
各种粒子物理学模型表明，除了（近乎）冷的暗物质解释了当前的观测结果，可能还存在额外的但不占主导地位的暗遗迹。这些可能是温暖的，热的，甚至是暗辐射。我们在这里提出了一个全面的研究两个组件的暗物质的情况下，第一个组件被假定为冷，第二个是一个非冷的热遗迹。考虑的情况下，非冷暗物质的物种可以是费米子或玻色子，我们得到一致的上限非冷暗遗迹能量密度的速度色散范围很大，涵盖了整个范围从暗辐射冷暗物质。为此，我们采用最新的普朗克宇宙微波背景数据，最近的BOSS DR 11和其他重子声学振荡测量，以及银河系卫星的数量上的限制，后者提供了一个措施的抑制在最小尺度的物质功率谱由于自由流动的非冷暗物质组件。我们提出的结果上的分数$f_{\rm ncdm}$的非冷暗物质相对于总的暗物质的非冷暗物质质量的不同范围。我们发现，对于质量在1- 10 keV范围内的非冷暗物质粒子，两个$σ$极限分别为：费米子（玻色子）的$f_{\rm ncdm}\leq0.29$（0.23）和质量在10- 100 keV范围内的$f_{\rm ncdm}\leq0.43$（0.45）。
2017-06-06 astro-ph.CO hep-ph
Evolution of sub-horizon cold dark matter perturbations
我们研究了宇宙中暗能量占主导地位的时代中视界下冷暗物质微扰的演化。通过将Meszaros方程推广到对任意状态方程参数都有效，我们导出了$w$ -Meszaros方程。它的解决定了忽略暗能量扰动的冷暗物质扰动的演化。我们的分析结果提供了一个定性的理解这种演变。
2010-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Sub-horizon evolution of cold dark matter perturbations through dark matter-dark energy equivalence epoch
考虑了一个由标准冷暗物质和一个具有常状态方程w和常有效声速的暗能量组成的晚期宇宙模型。忽略暗能量分量的涨落，我们得到了一个描述在暗物质-暗能量相等的时期中，视界下冷暗物质扰动演化的方程。我们探讨了它的解析解，并计算了一个精确的w依赖的修正的暗物质增长函数，对数增长函数和增长指数参数通过所考虑的历元。我们测试我们的解析近似的数值解，发现在感兴趣的时代，k =0的差异小于1%。
2014-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Electroweak Axion as the Fuzzy Dark Matter -- A Proposal for the Mixed Fuzzy and Cold Dark Matters
电弱轴子与质量为$m\simeq 10^{-20}$ -- $10^{-19}\,{\rm eV}$的模糊暗物质相同。该模型预测了暗物质的两种成分，一种是超轻物质，另一种是类似WIMP的物质。预言了模糊暗物质与光子之间的Chern-Simons型相互作用和质子的$B+L$破缺衰变。
2022-11-29 astro-ph.CO hep-ph
Condensation of Galactic Cold Dark Matter
如果把暗物质看作是玻色-爱因斯坦凝聚体，我们考虑描述暗物质晕密度分布的稳态区域。我们首先解决“典型”冷暗物质的流体方程，获得一类密度分布，其中包括Navarro-Frenk-White轮廓，并在晕核发散。然后，我们数值求解的方程时，得到一个额外的“量子压力”项包括在计算的密度分布。后一种情况的解决方案在晕核处是有限的，可能避免了一些冷暗物质理论中存在的“尖晕问题”。在所提出的模型中，我们预测冷暗物质粒子的质量为M_chi c2 = 10^-24 eV的量级，这与超轻标量冷暗物质模型中预测的质量的量级相同。最后，我们导出了描述暗物质流体的密度和压力扰动的微分方程。
2016-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Perceiving the equation of state of Dark Energy while living in a Cold Spot
冷点可能是最后一次散射表面上的绝热扰动，在这种情况下，它是一个过密度，其同动半径为1 Gpc量级。我们评估了生活在类似结构中的影响，而不知道它对我们对暗能量状态方程的感知。我们发现维度的结构可能会导致宇宙微波背景带上的冷点，影响暗能量的状态方程可能高达百分之十。
2012-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Cusp-to-core transition in low-mass dwarf galaxies induced by dynamical heating of cold dark matter by primordial black holes
我们进行了一系列高分辨率的$N$体模拟，以研究原始黑洞（PBH）形式的暗物质候选者是否可以解决低质量矮星系的尖核问题。如果低质量矮星系中的暗物质中有一部分由多边星系组成，而其余部分是冷暗物质，那么多边星系对冷暗物质的动力学加热将导致总暗物质轮廓的尖点到核心的转变。该机制适用于25-100 M $_{\sun}$质量窗口的PBH，与LIGO探测结果一致，但需要对总矮星系暗物质含量的1 $\%$的PBH质量分数的下限。尖点到核心的转变时间尺度在1到8 Gyr之间。这个时间尺度也是冷暗物质粒子与多光子带隙之间弛豫时间的常数倍，它取决于多光子带隙的质量、质量分数和初始密度分布的尺度半径。我们的结论是，暗物质的核心自然发生在晕组成的冷暗物质和PBH，而不需要调用重子过程。
2020-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Linear scale bounds on dark matter--dark radiation interactions and connection with the small scale crisis of cold dark matter
现代宇宙学中的一个悬而未决的问题是冷暗物质范式的小尺度危机。越来越多的注意力最近致力于自相互作用的暗物质模型作为一个可能的答案。然而，解决所谓的“失踪卫星”问题还需要存在额外的相对论性粒子（称为暗辐射），与早期宇宙中的暗物质散射。在这里，我们调查的影响，不同的理论模型设计的暗物质暗辐射相互作用的大尺度宇宙学观测。我们使用宇宙微波背景数据，把约束的暗辐射成分和它的耦合到暗物质。我们发现，数据所允许的耦合值意味着一个截止尺度的晕质量函数与银河系中的卫星观测相匹配。
2017-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Cold light dark matter in extended seesaw models
我们提出了一个彻底的讨论轻暗物质通过冻结在二体衰变A -> B DM。如果A和B是准简并的，则即使对于keV质量，暗物质粒子也具有冷谱。我们通过计算编码对结构形成的影响的传递函数明确地表明了这一点。作为这种设置的例子，我们研究了扩展的跷跷板机制与一个自发破缺的全球U（1）对称性，如逆跷跷板。keV量级的伪戈德斯通暗物质粒子是由准简并右手中微子衰变产生的。
2018-03-23 astro-ph.CO hep-ph
Light cold dark matter from non-thermal decay
本文研究非热衰变产生的暗物质质量与自由流长度，证明可产生远低于keV的轻冷暗物质且满足Lyman-α约束，并给出两个具体例子。
2023-09-06 astro-ph.CO hep-ph
JWST high-z galaxy constraints on warm and cold dark matter models
本研究通过对比JWST高红移星系观测与流体动力学模拟，发现现有数据与冷暗物质及mWDM > 2 keV的温暗物质模型均不矛盾，并指出星系光度函数、小尺度相关函数等是区分暗物质模型的有力工具。
2023-02-21 astro-ph.CO hep-th
More on cold dark matter from q-theory
我们认为快速振荡的$q$ -场的宇宙学背景下的一部分，并发现其能量密度的行为以同样的方式作为一个冷暗物质的组成部分，即成比例的宇宙尺度因子的倒数立方。
2018-11-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Analyzing Planar Galactic Halo Distributions with Fuzzy/Cold Dark Matter Models
我们进行了模糊暗物质模型和冷暗物质模型之间的数值比较，侧重于大质量星系周围的卫星星系平面的形成。这样的星系动力学与控制的初始subhalo配置使用GADGET 2的冷暗物质和PyUltraLight的模糊暗物质，分别进行了研究。我们证明，卫星星系的模糊暗物质侧有一种倾向，形成更多的扁平和共转的卫星系统比在冷的暗物质侧，主要是由于耗散的引力冷却效应的模糊暗物质。我们的模拟与模糊的暗物质通常显示的卫星星系平面的短轴长轴比$c/a$是$0.21 \sim 0.30$，这很好地匹配目前观测值的银河系。
2022-12-07 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The Structure of Cold Dark Matter Halos: Recent Insights from High Resolution Simulations
我们回顾了最近的高分辨率宇宙学结构形成模拟，即通过Lactea I和II和GHALO项目的结果。这些模拟在宇宙学框架内研究银河系大小物体的形成。我们讨论了在红移z = 0的冷暗物质晕的一般性质，并专注于新的见解晕的结构，我们得到了前所未有的高分辨率在这些模拟。
2009-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Axino Cold Dark Matter Revisited
轴子模型的超对称版本中出现了轴子，它是冷或热暗物质的天然候选者。在这里，我们重新审视轴子暗物质产生的热和非热在最近的发展。首先讨论了几种KSVZ和DFSZ模型中相对于低能轴子的轴子定义。然后，我们回顾和改进的主要QCD生产的计算，以避免非物理的横截面，并根据模型，包括生产通过SU（2）和U（1）相互作用和汤川耦合。
2012-04-05 astro-ph.CO hep-ph
A general approach for testing non-cold dark matter at small cosmological scales
我们提出了一个一般的方法建模的小尺度抑制在线性物质的功率谱引起的非冷暗物质的存在。我们表明，新的参数化准确地描述了各种各样的非热的情况下，不需要单独测试他们中的每一个。我们讨论了第一个天体物理约束其自由参数，我们概述了追求一个完整的统计数据分析的下一步。
2017-12-13 astro-ph.CO hep-ph
AxioNyx: Simulating Mixed Fuzzy and Cold Dark Matter
模糊暗物质的独特效应在非线性星系尺度上最为明显。我们提出了第一个模拟的混合模糊和冷暗物质，获得了一个扩展版本的尼克斯代码。模糊（或超轻，或类轴子）的暗物质动力学是由共同运动的薛定谔-泊松方程决定的。这是一个伪谱算法的根网格上，并与有限差分在六个层次的自适应细化。冷暗物质是在尼克斯现有的N体实现中进化的。本文首次对混合暗物质模型中的球形坍缩进行了研究，重点讨论了坍缩晕中的径向密度分布、速度谱和孤子形成。我们发现有效颗粒质量的减少与模糊暗物质的分数成正比，二次抑制孤子的增长，和一个中心孤子的形成，只有当模糊暗物质分数大于10\%。Nyx框架支持重子物理和关键的天体物理过程，如恒星形成。因此，AxioNyx将使模糊暗物质天体物理学的研究越来越现实。
2020-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Astrophysical Constraints on Dark Matter
天体物理学为暗物质的存在提供了证据，并对其性质提出了限制。冷暗物质模型已经成为“标准”宇宙学与宇宙学常数的结合。有迹象表明，“冷”的暗物质可能比最初讨论的“热”。本文综述了暗物质冷/暖性质的主要信息。
2011-10-13 astro-ph.CO hep-ph
Probing the cold nature of dark matter
本研究探讨非冷暗物质与暗能量的相互作用场景（含幻影、精质特性），通过 CMB 等数据约束发现：无法排除对非冷暗物质的轻微偏好，部分数据集支持 95%CL 以上的相互作用，且幻影区域可缓解 $S_8$ 张力，为小尺度问题提供新方向。
2025-04-16 astro-ph.CO gr-qc
Cold keV dark matter from decays and scatterings
我们探索的方法，创造冷keV尺度的暗物质的衰变和散射的手段。主要的观察结果是，某些热冻结过程可以导致冷暗物质分布在具有小的可用相空间的区域。以这种方式，keV粒子的自由流长度可以被抑制，而不会使它们与标准模型过多地解耦。在所有的情况下，暗物质都需要与一个带走大部分初始动量的重粒子一起产生。对于衰变，这只需要非对角DM耦合到两个重粒子;对于散射，软DM耦合到两个重粒子需要是对角的，特别是在自旋空间中。因此，衰变可以导致任何自旋的冷光DM，而散射只适用于具有特定耦合的玻色子。我们探索了许多简单的模型，并对与暂定3.5 keV线的连接进行了评论。
2017-07-29 astro-ph.CO hep-ph
Axions as Hot and Cold Dark Matter
热暗物质成分的存在已经被不同宇宙学观测结果的组合暗示为3 σ。我们研究的可能性，伪南武-戈德斯通玻色子占热和冷的暗物质组件。我们证明了当轴子衰变常数f_a < O（10^10）GeV时，如果它们是由介子衰变和畴壁湮灭产生的，则QCD轴子可以完成这一工作。我们还研究了热QCD轴子，伪Nambu-Goldstone玻色子耦合到标准模型部门通过希格斯门，和轴子产生的模衰减的情况下。
2013-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Limits in late time conversion of cold dark matter into dark radiation
结构的形成在宇宙中创造了高温和高密度区域，使物质转化为更稳定的状态，并相应地发射相对论物质和辐射。这种机制的一个例子是超新星事件，它释放的相对论中微子相当于残余中子星结合能的99%。我们把这种现象作为一个起点的假设，类似的过程可能会发生在黑暗的部门，在那里的结构形成将产生一个晚的时间转换冷暗物质到相对论形式的暗物质。我们进行了一个唯象的研究，这种转换的限制，我们假设的过渡配置文件，这是一个广义版本的中微子生产超新星事件。在这个假设下，我们得到了冷暗物质密度约束的一个有趣的修正。我们表明，当与标准的ΛCDM宇宙学相比，没有偏好的转换，虽然最好的拟合是从标准模型的最佳拟合在1σ。从大尺度结构的角度来看，作为一个可行的和有趣的模型，在未来的小尺度数据进行测试，并减轻在这个尺度上的观测和纯冷暗物质模型之间的差异的方法和获得的结果资格这种转换的假设。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-ph
Dynamics of Dark Matter in Baryon-Radiation Plasma: Perspectives using Meschersky equation
为了论证冷暗物质在平等和复合时期之间的真正无碰撞性质，我们假设了一个模型，其中强耦合重子辐射等离子体从集中的冷暗物质的小区域中喷出而不失去其平衡。我们使用Meschersky方程来描述冷暗物质在不同质量的强耦合重子辐射等离子体中的动力学。基于这个模型，我们讨论了在金斯理论和膨胀宇宙中冷暗物质中微扰的增长。我们看到了冷暗物质势的扰动对宇宙微波背景各向异性的影响，这些各向异性起源于相等和复合之间的红移，即$1100 < z < z_{eq}$。我们还得到了冷暗物质势扰动下的Sachs-Wolfe效应，即退耦时CMB温度各向异性的表达式。我们得到了类似的解决方案，在静态和膨胀的宇宙，时代的重组。由此，我们推断出暗能量开始占主导地位的时间尺度。
2012-11-01 astro-ph.CO gr-qc
Cold Dark Matter with MOND Scaling
我们提供了一个全息的双重描述Milgrom的缩放与银河系的旋转曲线。我们的论点是基于最近熵的牛顿运动定律的重新解释。我们提出了一个二元性之间的冷暗物质和修改的牛顿动力学（MOND）。我们介绍了MONDian暗物质的概念，并讨论了它的一些唯象意义。在星系团和宇宙学的尺度上，MONDian的暗物质会表现为冷的暗物质，但在银河系尺度上，MONDian的暗物质会表现为MOND。
2010-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Bose-Einstein Condensation: a model beyond Cold Dark Matter
如果轴子热化，冷的暗物质轴子就会形成玻色-爱因斯坦凝聚体。最近，人们发现当光子温度达到T ~ 100 eV（f/10^1/2GeV）^1/2时，它们确实会热化，而且此后它们会继续热化。我们讨论了轴子BEC和CDM在密度微扰演化的线性区和非线性区的区别。我们发现，轴子BEC提供了一个机制，生产净整体旋转的暗物质晕，并为宇宙微波各向异性多极的排列。
2010-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Axion cold dark matter in non-standard cosmologies
本文研究了大爆炸核合成前两种具有非标准热历史的宇宙学场景中冷暗物质轴子的参数空间：低温再加热（LTR）宇宙学和动能宇宙学。如果Peccei-Quinn对称性在暴胀过程中破裂，我们发现LTR宇宙学中允许的参数空间比标准宇宙学中更多，而在Kination宇宙学中更少。相反，如果Peccei-Quinn对称性在暴胀后破缺，Peccei-Quinn标度将比LTR宇宙学中的标准标度高出几个数量级，而比Kination宇宙学中的标准标度低。我们表明，轴子速度色散可以用来区分这些非标准的宇宙学。因此，轴子冷暗物质可能是大爆炸核合成之前宇宙历史的一个很好的探测器。
2009-11-30 astro-ph.CO hep-ph
Predictions for the sky-averaged depth of the 21cm absorption signal at high redshift in cosmologies with and without non-baryonic cold dark matter
Case Western Reserve University（凯斯西储大学）
研究预测高红移宇宙中无非重子冷暗物质时21厘米吸收信号比有暗物质时大约2倍，提示可能需要扩展引力理论替代暗物质解释。
2018-08-07 astro-ph.CO hep-ph
IWDM: The fate of an interacting non-cold dark matter $-$ vacuum scenario
本文利用普朗克CMB、重子声学振荡和Ia型超新星数据，研究相互作用非冷暗物质与真空场景，发现暗物质状态方程非零值以超过68%置信水平受偏好，提示需进一步探索非冷暗物质。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Resolving XENON Excess With Decaying Cold Dark Matter
我们提出了一个衰变的冷暗物质模型来解释在XENON 1 T实验中观察到的过量电子反冲。在这种情况下，从母暗物质衰变的子暗物质很容易获得足够大的速度，以饱和的电子反冲能量的峰值约2.5 keV，和观测到的信号率可以满足母暗物质的质量为10-200 MeV和寿命大于宇宙的年龄。通过对暗物质探测、宇宙微波背景和大尺度结构实验的验证，我们发现该模型与实验极限是一致的。
2021-05-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axions in Cold Dark Matter and Inflation Models
本论文的研究对象是不可见的轴子和更一般的类轴子粒子族。不可见的轴子是一种假设的基本粒子，也是冷暗物质的候选者。我提出了一个改进的计算的参数空间的冷暗物质轴子在标准宇宙学的约束，其中包括贡献的非谐性的轴子潜力和从衰变的轴子弦。在这种情况下，我更新了冷暗物质轴子的质量值，发现值$(67\pm17){\rm μeV}$，比以前的计算大约大了一个数量级。首次研究了非标准宇宙学场景对轴子冷暗物质参数空间的影响。特别是，我认为低温再加热和kination宇宙学的情况下，我表明，冷暗物质轴子的质量可以从标准的宇宙学场景中的值不同的数量级。最后，我考虑类轴子粒子的家庭，假设这些粒子作为暴胀子的背景下，温暖的通货膨胀。我发现，轴子能量尺度$f$，在标准的通货膨胀的情况下是普朗克质量的顺序，可以降低到更安全的大统一理论尺度$f \sim 10^{16}{\rm GeV}$。我还约束参数空间和引力波的数量从这个模型，使用威尔金森微波各向异性探测器7年的数据的结果。
2011-11-22 astro-ph.CO hep-ph
Inert-Sterile Neutrino: Cold or Warm Dark Matter Candidate
在通常的粒子模型中，只有质量在千电子伏范围内并且是温暖的暗物质，无菌中微子才能解释宇宙的暗物质。严格的宇宙学和天体物理学界限，特别是X射线观测所施加的界限，适用于它们。我们指出，在一个特定的变化的惰性双重模型中，不育中微子可以解释宇宙中的暗物质，可能是冷或热的暗物质候选人，即使质量远远大于keV的范围。这些惰性-惰性中微子在早期宇宙中以非热的方式产生，它们是稳定的，与标准模型粒子的耦合非常小，这使得它们在直接或间接的暗物质搜索中很难被探测到。原则上，它们可以在对撞机中通过发现模型中的其他粒子来揭示。
2009-12-22 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Waves in Cold Dark Matter
我们研究了冷暗物质对天体物理和原始起源的引力波传播的影响。我们发现冷暗物质对天体物理源产生的引力波的主要影响是对引力波传播速度的一个小的频率依赖性修正。然而，影响的幅度太小，在不久的将来无法检测到。我们还表明，原始引力波的频谱原则上包含详细的信息，暗物质的属性。然而，根据波长的不同，这种影响要么被抑制，因为暗物质是高度非相对论性的，要么因为它贡献了宇宙能量密度的一小部分。因此，冷暗物质对原始引力波的影响在实践中也显得太小而无法检测。
2018-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cold Positrons from Decaying Dark Matter
许多暗物质的模型都包含不止一种新粒子，而这些粒子都是标准模型中的粒子。随着宇宙的演化，较重的粒子常常会衰变成最轻的暗物质粒子。在这里，我们探讨了如果（重粒子）$\rightarrow$（暗物质）衰变的产物之一是正电子，并且其寿命比宇宙的年龄短的可能性。正电子通过散射宇宙微波背景而冷却下来，并最终在落入银河势阱时湮灭。由此产生的511千电子伏通量不仅对这类模型提出了限制，而且甚至可能与INTEGRAL卫星观测到的通量一致。
2012-06-14 astro-ph.CO hep-ph
Mainly axion cold dark matter from natural supersymmetry
通过避开超对称（自然超对称或SUSY）的电弱和QCD部分的微调，并通过调用SUSY μ问题的Kim-Nilles解决方案，我们得到了这样的模型，其中暗物质由轴子和类希格斯诺WIMP的混合物组成。在佩西-奎因破缺标度f_a~ 10 ^9 -10^{12} GeV的大范围内，我们可以预期大约有90-95%的轴子暗物质。在这种情况下，可以预期轴子和WIMP直接检测。
2015-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Light majoron cold dark matter from topological defects and the formation of boson stars
我们表明，对于一个相对较轻的majoron（$\ll 100 $ eV）非热生产拓扑缺陷是一种有效的生产机制。以I型跷跷板为基准方案，我们估计了原始majoron丰度，并确定了所需的参数选择，它可以解释所观察到的宇宙学暗物质。后者与统一的规模是一致的。本文还讨论了在未来的实验中可能直接探测到的轻majorons，如PIMMY和从majoron暗物质中形成玻色子星。
2019-09-13 astro-ph.CO hep-ph
A Realistic Cosmology Without Cold Dark Matter
我们提出了一个新的框架统一冷暗物质（CDM）和修正牛顿动力学（MOND），以解决各自的问题，在银河系尺度和大尺度结构的形成。在我们的框架中，暗物质在大尺度上成团，但在银河系尺度上却不是。这种暗物质行为的环境依赖性是由一个矢量场控制的，这也产生了星系中的MOND效应。我们发现，在这个框架中，只有一个单一的质量尺度需要被引入到CDM，MOND和暗能量的现象。
2009-05-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
The radio telescope search for the resonant conversion of cold dark matter axions from the magnetized astrophysical sources
研究了在天体物理源强磁场（如中子星磁层中的磁场）存在下，冷暗物质（CDM）轴子绝热共振转换为光子的条件。我们证明了即将到来的射电望远镜，如SKA（平方公里阵列）可以探测这些光子信号的CDM轴子的可能性。
2018-05-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Hidden Hot Dark Matter as Cold Dark Matter
我们发现，隐藏的热暗物质，隐藏的部门暗物质的相互作用，去耦时，它是相对论性的，是一个可行的暗物质候选人提供它从来没有在热平衡与粒子的标准模型。这种隐藏的热暗物质可能会重新加热到比可见宇宙更低的温度和数密度，因此，简单地用它的热丰度来解释宇宙中所有的暗物质，同时避开了结构形成对热暗物质的典型约束。我们发现质量范围从~3 keV到~10 TeV。虽然从未与标准模型平衡，但这类模型可能在物质功率谱中或通过与标准模型粒子的超弱相互作用具有独特的观测特征。
2009-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Warm Surprises from Cold Duets: N-Body Simulations with Two-Component Dark Matter
本研究通过双组分冷暗物质的N体模拟，发现重组分向轻组分的湮灭可使轻组分呈现温暗物质特性且无质量观测限制，模型与观测数据吻合，为地面暗物质探测提供参考。
2023-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Using kinetic theory to examine a self-gravitating system composed of baryons and cold dark matter
我们研究了非相对论性冷暗物质的演化引力耦合重子的模式内的哈勃半径（亚视界制度）使用非动力学理论的方法在牛顿理论的领域。我们得到的总密度扰动的一般解，我们还表明，重子扰动赶上了暗物质扰动在晚些时候，这反过来又使得可能的束缚结构的形成。我们扩展了线性微扰分析考虑掉头事件，崩溃的物质，其维里化过程。
2020-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Axion as a Cold Dark Matter candidate
在这里，我们一般证明，作为一个相干振荡标量场的轴子作为一个冷暗物质在几乎所有的宇宙学相关的尺度。证明是在线性扰动阶下进行的。与以往基于解的证明相比，本文将轴子中的方程与冷暗物质中的方程进行了比较，从而扩大了证明的有效范围。偏离纯无压介质出现在非常小的尺度，其中轴子揭示了一个特殊的状态方程。我们的分析是在存在宇宙学常数的情况下进行的，并且我们的结论在存在其他流体和场分量的情况下是有效的。
2009-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Models of vacuum energy interacting with cold dark matter: Constraints and comparison
本文研究了真空能量与冷暗物质相互作用的观测约束。我们考虑八个典型的相互作用形式，在这样一个相互作用的真空能量的情况下。本工作中用于约束这些模型的观测数据包括Ia型超新星观测的JLA样本、宇宙微波背景各向异性观测的Planck 2015距离先验数据、重子声学振荡数据和哈勃常数直接测量。我们发现，目前的观测数据几乎同样有利于这些相互作用的真空能量模型。我们还发现，对于所有这些模型的真空能量与冷暗物质相互作用的情况下，没有相互作用实际上是很好地符合目前的观测数据在1 $σ$范围内。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Vortices and Angular Momentum in Bose-Einstein-Condensed Cold Dark Matter Halos
如果冷的暗物质基本粒子形成玻色-爱因斯坦凝聚体，它们的超流性可能将它们与其他形式的冷暗物质区分开来，包括量子涡旋的产生。我们在这里证明，这样的旋涡是有利的强耦合凝聚，而这不是轴子的情况下，这通常被认为是形成一个玻色-爱因斯坦凝聚体，但实际上是非相互作用。
2010-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA cond-mat.quant-gas
