冷暗物质粒子的初始条件与广义相对论

重子辐射等离子体中暗物质的动力学：基于Meschersky方程的观点

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。

IWDM：相互作用非冷暗物质与真空场景的命运

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。

Solar system relativity tests, formulas for light deflection by a central mass, and modification of the lens equation, for a Weyl scaling invariant dark energy

We estimate the changes in solar system tests of general relativity when "dark energy" arises from a Weyl scaling invariant action, using the modified Schwarzschild-like spherically symmetric solution obtained in this case by Adler and Ramazano\vglu. We show that the standard results of general relativity are modified by amounts that are far below current experimental errors. However, because the metric is not conformally flat when the central mass $M$ vanishes, there is a contribution to light deflection proportional to the cosmological constant $Λ$, with opposite sign to the one proportional…

冷暗物质有多冷？

How Cold is Cold Dark Matter?

如果冷暗物质由粒子组成，那么根据定义，这些粒子必须是非相互作用的和非相对论的。然而，在大多数冷暗物质模型中，暗物质粒子从早期宇宙的相互作用中继承了非零的速度色散，这种速度随着宇宙膨胀而红移，但肯定保持非零。在这篇文章中，我们将模型无关的约束条件的暗物质的温度质量比，其平方根决定的暗物质速度色散。我们只假设当星系尺度还没有进入视界时，暗物质粒子在非相对论性时动力学解耦，并且它们的动量分布从那时起一直是麦克斯韦分布。在这些假设下，利用宇宙微波背景和物质功率谱观测，我们对今天冷暗物质的温度质量比设定了上限（远离坍缩结构）。这些限制意味着，目前的冷暗物质的速度色散必须小于54米/秒。冷的暗物质必须非常冷。

Confusing dark matter particle properties with modifications to General Relativity

Cold Dark Stars made of self-gravitating fermions in the degenerate limit are constructed in General Relativity and in R-square gravity, $f(R)=R+αR^2$. The properties of the resulting Cold Dark Stars in both theories of gravity are studied. It is found that the same gravitational potential is generated for different election of the parameters of the model, such as the mass of the fermion, the self-interacting strength or the value of $α$, thus, a possible confusion in the determination of the dark matter properties and the favored theory of gravity might arise.

More on cold dark matter from q-theory

We consider the rapidly-oscillating part of a $q$-field in a cosmological context and find that its energy density behaves in the same way as a cold-dark-matter component, namely proportional to the inverse cube of the cosmic scale factor.

四分之一度规广义相对论：标量引力子、暗物质和暗能量

Quartet-metric general relativity: scalar graviton, dark matter and dark energy

广义相对论通过一个动力学标量四重态被提出来作为标量-矢量-张量引力理论，一般地描述了统一的引力暗物质（DM）和暗能量（DE）。通过重新定义度规场，揭示了引力的希格斯机制在弱场极限下的一般协变形式。在参数的自然限制下，重新定义的理论在线性近似下具有剩余横截-单态不变性，并且始终包含无质量张量引力子和作为DM粒子的有质量标量引力子。在完全非线性理论中的一些可调参数和后者从其弱场极限的部分解耦显著地扩展了在不同尺度的各种现象中的重力DM和DE的统一描述的前景。

MOND标度下的冷暗物质

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。

利用暗物质晕的环境依赖性检验广义相对论

Testing General Relativity using the Environmental Dependence of Dark Matter Halos

在这封信中，我们调查了暗物质晕的环境依赖性，这些理论试图通过修改广义相对论（GR）来解释宇宙的加速膨胀。使用高分辨率N体模拟的f（R）重力模型恢复GR在密集的环境中凭借变色龙机制，我们发现一个强大的环境依赖的差异之间的透镜质量和动力学质量估计的暗物质晕。这种环境依赖性的晕属性可以作为一个吸烟枪来测试GR观测。

来自星系团丰度的冷暗能量约束

Cold dark energy constraints from the abundance of galaxy clusters

我们用星系团丰度观测来约束声速可忽略的冷暗能量。与标准的准均匀暗能量相比，可以忽略的声速意味着暗能量流体在所有尺度上的聚集，使我们能够测量暗能量扰动在集群尺度上的影响。我们比较这些模型，并设置阶段使用半分析建模集群增长数据分析的非线性信息。为此，我们重新校准的晕质量函数与非线性特征量，球形塌陷阈值和维里超密度，占模型和红移相关的行为，以及冷暗能量的额外的质量贡献。我们提出了第一个约束，从这个冷暗物质加上冷暗能量质量函数使用我们的集群丰度的可能性，自洽占选择效应，协方差和系统的不确定性。我们结合集群的增长数据与CMB，SNe Ia和BAO的数据，并找到一个冷与准均匀的暗能量之间的转变高达$1σ$。我们做了一个Fisher矩阵预测的限制，可与集群增长数据从正在进行的暗能量调查（DES）。对于DES，我们预测$\sim$ 50 $\%$更严格的约束$\left(Ω_\mathrm{m},w \right)$冷暗能量与$w$ CDM模型，具有相同的自由参数。总的来说，我们表明，集群丰度分析是敏感的冷暗能量，一个替代的，可行的模型，应该定期调查的标准暗能量的情况下。

冷的暗物质加上不那么明亮的黑暗遗迹

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）。

An explanation for dark matter and dark energy consistent with the Standard Model of particle physics and General Relativity

Analyses of internal galaxy and cluster dynamics typically employ Newton's law of gravity, which neglects the field self-interaction effects of General Relativity. This may be why dark matter seems necessary. The Universe evolution, on the other hand, is treated with the full theory, General Relativity. However, the approximations of isotropy and homogeneity, normally used to derive and solve the Universe evolution equations, effectively suppress General Relativity's field self-interaction effects and this may introduce the need for dark energy. Calculations have shown that field self-interact…

冷暗物质中的引力波

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。

Using kinetic theory to examine a self-gravitating system composed of baryons and cold dark matter

We examine the evolution of non-relativistic cold dark matter gravitationally coupled to baryons with modes deep inside the Hubble radius (sub-horizon regime) using akinetic theory approach within the realm of Newtonian theory. We obtain the general solution for the total density perturbation and we also show that a baryon perturbation catches up with the dark matter perturbation at late times, which in turn makes possible the formation of bound structures. We extend the linear perturbation analysis by considering the turn-around event, the collapse of matter, and its virialization process.

宇宙学尺度下广义相对论的暗能量相关检验

Dark-energy dependent test of general relativity at cosmological scales

$Λ$ CDM框架提供了一个非常好的描述我们的宇宙与一个非常少的自由参数，可以确定高精度从目前可用的数据。然而，这并不意味着相关的物理量，如宇宙的曲率，已经被直接测量。同样，广义相对论也是假设的，但没有经过检验。在背景水平上检验广义相对论与宇宙学的相关性，包括验证它的能量含量与空间曲率之间的关系。使用扩展的牛顿公式，我们提出了一种方法，这种关系可以被测试。利用最近对宇宙微波背景辐射、重子声学振荡和超新星哈勃图的测量，我们证明了广义相对论的预言在标准$Λ$ CDM假设的框架下得到了很好的验证，即能量含量仅由物质和暗能量组成，其形式为宇宙学常数或等效的真空贡献.然而，暗流体的实际状态方程不能直接从宇宙学观测中获得。我们发现放松暗能量的状态方程打开了一个很大的可能性区域，揭示了宇宙曲率和总能量含量之间的一种新型简并。

Cosmological searches for a non-cold dark matter component

We explore an extended cosmological scenario where the dark matter is an admixture of cold and additional non-cold species. The mass and temperature of the non-cold dark matter particles are extracted from a number of cosmological measurements. Among others, we consider tomographic weak lensing data and Milky Way dwarf satellite galaxy counts. We also study the potential of these scenarios in alleviating the existing tensions between local measurements and Cosmic Microwave Background (CMB) estimates of the $S_8$ parameter, with $S_8=σ_8\sqrt{Ω_m}$, and of the Hubble constant $H_0$. In principl…

没有冷暗物质的现实宇宙学

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。

Models of vacuum energy interacting with cold dark matter: Constraints and comparison

In this paper, we investigate the observational constraints on the scenario of vacuum energy interacting with cold dark matter. We consider eight typical interaction forms in such an interacting vacuum energy scenario. The observational data used in this work to constrain these models include the JLA sample of type Ia supernovae observation, the Planck 2015 distance priors data of cosmic microwave background anisotropies observation, the baryon acoustic oscillations data, and the Hubble constant direct measurement. We find that the current observational data almost equally favor these interact…

星系和星系团中轻微自相互作用冷暗物质的标度关系

Scaling relations of the slightly self-interacting cold dark matter in galaxies and clusters

最近在星系和星系团中的观测表明，暗物质密度分布呈现核状结构，这与无碰撞冷暗物质的数值模拟结果相矛盾。自相互作用冷暗物质（SICDM）的想法已被调用，以解决观测和数值模拟之间的差异。本文利用长程SICDM模型导出了星系和星系团中一些重要的标度关系。如果暗物质粒子只有轻微的自相互作用，这些标度关系与星系和星系团中观测数据的经验拟合吻合得很好。此外，可能存在表征芯状结构的通用临界光学深度$τ_c$。这些结果普遍支持SICDM的想法，以解决长期存在的暗物质问题。

引力透镜探测冷暗物质晕

Gravitational lensing as a probe of cold dark matter subhalos

在冷暗物质的情况下，暗物质晕是由更小的亚单位按层次组装而成的。其中一些亚基在合并过程中被破坏，而另一些则以subhalos的形式暂时存活下来。这张图片的一个长期存在的问题是，模拟预测的subhalos数量超过了在银河系等大型星系附近看到的发光矮星系的数量。因此，许多次晕一定是保持黑暗或非常微弱。如果冷的暗物质暗晕像预测的那样普遍，那么原则上引力透镜可能会提供一种有希望的探测途径。在这篇评论中，我们描述了许多方式，通过它的subhalos透镜可以体现自己，并总结了目前的努力，以限制冷暗物质subhalos使用这种效果的属性的结果。

Electroweak Axion as the Fuzzy Dark Matter -- A Proposal for the Mixed Fuzzy and Cold Dark Matters

The electroweak axion is identified with the fuzzy dark matter of a mass $m\simeq 10^{-20}$--$10^{-19}\,{\rm eV}$. The model predicts two components of dark matter, one is ultralight and the other is WIMP-like. The Chern-Simons-type interaction between the fuzzy dark matter and photon and the $B+L$ breaking proton decays are predicted.

作为冷暗物质候选者的轴子

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。

弱自作用冷暗物质：GLSB星系核晕结构的新理论

Feebly Self-Interacting Cold Dark Matter: New theory for the Core-Halo structure in GLSB Galaxies

本文研究了弱自相互作用冷暗物质的低能宇宙动力学，并对大质量LSB（低表面亮度）星系的核晕模型的旋转曲线提出了一个新的简单解释。我们认为冷暗物质具有真正的无碰撞性质，即在相等和复合时期之间的小尺度上存在微弱的自相互作用，为此，我们假设了一个模型，其中强耦合重子辐射等离子体从小区域的冷暗物质中逸出而不失去平衡。利用经典动力学的变质量形式的Merscerskii方程，我们得到了关于CMB各向异性振荡与重子辐射等离子体喷射速度之间的关系的新结果，这些结果为研究CMB第二峰的数值计算提供了有用的工具.在此基础上，我们分别在Jeans理论和牛顿理论中讨论了这种弱自相互作用的冷暗物质中微扰的增长，得到了冷暗物质中分数微扰增长的表达式，该表达式简化为微扰理论在后期复合时期的标准结果.我们看到了冷暗物质势的平均扰动对宇宙微波背景温度各向异性的影响，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Sachs-Wolfe效应的一个表达式，即在冷暗物质势的平均扰动下，在去耦时CMB温度各向异性。

银河系冷暗物质的凝聚

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。

数据支持中微子质量和冷暗物质与暗能量之间的耦合吗？

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。

冷暗物质以外的暗物质晕合并历史：I -方法和对暖暗物质的应用

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。

Analyzing Planar Galactic Halo Distributions with Fuzzy/Cold Dark Matter Models

We perform a numerical comparison between the fuzzy dark matter model and the cold dark matter model, focusing on formation of satellite galaxy planes around massive galaxies. Such galactic dynamics with controlled initial subhalo configurations are investigated using GADGET2 for the cold dark matter and PyUltraLight for the fuzzy dark matter, respectively. We demonstrate that satellite galaxies in the fuzzy dark matter side have a tendency to form more flattened and corotating satellite systems than in the cold dark matter side mainly due to the dissipation by the gravitational cooling effect…

Warm dark matter does not do better than cold dark matter in solving small-scale inconsistencies

Over the last decade, warm dark matter (WDM) has been repeatedly proposed as an alternative scenario to the standard cold dark matter (CDM) one, potentially resolving several disagreements between the CDM model and observations on small scales. Here, we reconsider the most important CDM small-scale discrepancies in the light of recent observational constraints on WDM. As a result, we find that a conventional thermal (or thermal-like) WDM cosmology with a particle mass in agreement with Lyman-$α$ is nearly indistinguishable from CDM on the relevant scales and therefore fails to alleviate any of…

多组分冷暗物质的宇宙学模拟

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。

Eliminating the Remaining Window for Primordial Black Holes as Dark Matter from the Dynamics of the Cold Kuiper Belt

The nature of dark matter (DM) is unknown. One compelling possibility is DM being composed of primordial black holes (PBHs), given the tight limits on some types of elementary particles as DM. There is only one remaining window of masses available for PBHs to constitute the entire DM density, $10^{17} - 10^{23} \mathrm{\; g}$. Here, we show that the kernel population in the cold Kuiper belt rules out this window, arguing in favor of a particle nature for DM.

亥姆霍兹体系：冷暗物质的相空间统计

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。

Cusp-to-core transition in low-mass dwarf galaxies induced by dynamical heating of cold dark matter by primordial black holes

We performed a series of high-resolution $N$-body simulations to examine whether dark matter candidates in the form of primordial black holes (PBHs) can solve the cusp-core problem in low-mass dwarf galaxies. If some fraction of the dark matter in low-mass dwarf galaxies consists of PBHs and the rest is cold dark matter, dynamical heating of the cold dark matter by the PBHs induces a cusp-to-core transition in the total dark matter profile. The mechanism works for PBHs in the 25-100 M$_{\sun}$ mass window, consistent with the LIGO detections, but requires a lower limit on the PBH mass fraction…

Two analytic relations connecting the hot gas astrophysics with the cold dark matter model for galaxy clusters

Galaxy clusters are good targets for examining our understanding of cosmology. Apart from numerical simulations and gravitational lensing, X-ray observation is the most common and conventional way to analyze the gravitational structures of galaxy clusters. Therefore, it is valuable to have simple analytical relations that can connect the observed distribution of the hot, X-ray emitting gas to the structure of the dark matter in the clusters as derived from simulations. In this article, we apply a simple framework that can analytically connect the hot gas empirical parameters with the standard …

暗物质的线性尺度边界--暗辐射相互作用和与冷暗物质小尺度危机的联系

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。

Dark matter model favoured by reionization data: 7 keV sterile neutrino vs cold dark matter

One of possible explanations of a faint narrow emission line at 3.5 keV reported in our Galaxy, Andromeda galaxy and a number of galaxy clusters is the dark matter made of 7 keV sterile neutrinos. Another signature of such sterile neutrino dark matter could be fewer ionizing sources in the early Universe (compared to the standard "cold dark matter" (CDM) scenario), which should affect the reionization of the Universe. By using a semi-analytical model of reionization, we compare the model predictions for CDM and two different models of 7 keV sterile neutrino dark matter (consistent with the 3.5…

Warm Little Inflaton becomes Cold Dark Matter

We present a model where the inflaton can naturally account for all the dark matter in the Universe within the warm inflation paradigm. In particular, we show that the symmetries of the Warm Little Inflaton scenario (i) avoid large thermal and radiative corrections to the scalar potential, (ii) allow for sufficiently strong dissipative effects to sustain a radiation bath during inflation that becomes dominant at the end of the slow-roll regime, and (iii) enable a stable inflaton remnant in the post-inflationary epochs. The latter behaves as dark radiation until parametrically before matter-rad…

扩展的跷跷板模型中的冷光暗物质

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。

来自非热衰变的轻冷暗物质

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。

JWST高红移星系对温暗物质与冷暗物质模型的约束

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。

冷暗物质晕的结构：高分辨率模拟的最新发现

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。

Resolving XENON Excess With Decaying Cold Dark Matter

We propose a decaying cold dark matter model to explain the excess of electron recoil observed at the XENON1T experiment. In this scenario, the daughter dark matter from the parent dark matter decay easily obtains velocity large enough to saturate the peak of the electron recoil energy around 2.5 keV, and the observed signal rate can be fulfilled by the parent dark matter with a mass of order 10-200 MeV and a lifetime larger than the age of Universe. We verify that this model is consistent with experimental limits from dark matter detections, Cosmic Microwave Background and Large Scale Structu…

重新审视Axino冷暗物质

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。

在小宇宙尺度下检验非冷暗物质的一般方法

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。

AxioNyx: Simulating Mixed Fuzzy and Cold Dark Matter

The distinctive effects of fuzzy dark matter are most visible at non-linear galactic scales. We present the first simulations of mixed fuzzy and cold dark matter, obtained with an extended version of the Nyx code. Fuzzy (or ultralight, or axion-like) dark matter dynamics are governed by the comoving Schrödinger-Poisson equation. This is evolved with a pseudospectral algorithm on the root grid, and with finite differencing at up to six levels of adaptive refinement. Cold dark matter is evolved with the existing N-body implementation in Nyx. We present the first investigations of spherical colla…

暗物质的天体物理约束

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。

来自衰变和散射的冷keV暗物质

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。

作为热和冷暗物质的轴子

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。

冷暗物质到暗辐射后期转换的极限

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。

轴子玻色-爱因斯坦凝聚：一个超越冷暗物质的模型

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。

非标准宇宙学中的轴子冷暗物质

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。

高红移宇宙中无非重子冷暗物质宇宙中21厘米吸收信号天空平均深度的预测

Predictions for the sky-averaged depth of the 21cm absorption signal at high redshift in cosmologies with and without non-baryonic cold dark matter

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。

radio telescope从磁化天体物理源寻找冷暗物质轴子的共振转换

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。

隐藏的热暗物质是冷暗物质

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。

冷暗物质和暴胀模型中的轴子

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。