Cold versus Warm Dark Matter simulations of a galaxy group
冷（CDM）和暖（WDM）的暗物质之间的差异，在一组星系的形成检查通过运行两个相同的模拟，在WDM的情况下，初始功率谱已被改变，模仿1 keV的暗物质粒子。CDM的初始条件被限制为在z = 0时再现正确的局部环境，在该环境中可能形成“本星系群”（LG）。两个模拟之间的两个显着的差异被发现。虽然在CDM的情况下，一组星系，类似于真正的LG形式，WDM运行未能再现一个可行的LG，而是形成一个弥漫的集团，这仍然是在z = 0扩展。这是令人惊讶的，因为由于在其功率谱中抑制了小尺度功率，WDM被天真地认为只会影响小晕的坍缩，而不一定会影响星系群尺度上的动力学。此外，晕心中重子的浓度在CDM中比在WDM中大，并且盘的性质不同。
2013-05-23 astro-ph.CO
Warm Dark Matter meets Cold Dark Matter Isocurvature
本文提出蓝倾斜冷暗物质等曲率扰动可放宽暖暗物质质量下限至600 eV，并通过N体模拟评估其对小尺度结构的影响。
2025-08-05 astro-ph.CO
Cold or Warm? Constraining Dark Matter with Primeval Galaxies and Cosmic Reionization after Planck
暗物质构成了宇宙中绝大多数的物质，但它的微观本质仍然是一个有趣的谜，对粒子物理学，天体物理学和宇宙学有着深远的影响。在这里，我们揭示了长期存在的问题，无论是暗物质是温暖或寒冷的结合测量星系光度函数的高红移z~10从哈勃太空望远镜与最近的宇宙学数据的再电离历史的宇宙从普朗克任务。我们推导出强大的和严格的边界上的温暖的暗物质粒子的质量，发现目前的数据需要它在2和3千电子伏之间的狭窄范围。此外，我们表明，不超过3千电子伏的质量也同时表明与银河系大小的星系中的卫星的本地数量的天体物理约束，虽然它是在边缘的莱曼α森林的分析紧张。对于质量超过3 keV的暖暗物质和冷暗物质，为了满足普朗克对光学深度的约束，并且不遇到卫星问题，需要调用天体物理过程，抑制质量M_H<几个10^8 M_sun的晕中的星系形成，对应于极限UV星等M_UV~-11。无论如何，我们预测了星系光度函数在M_UV~-12的z~8附近的下降，并强调其详细的形状对粒子物理和小晕中星系形成的天体物理都是非常有用的。这些期望将通过哈勃前沿场和詹姆斯韦伯太空望远镜的出现进行测试，这将使探测星系光度函数的非常微弱的一端达到z~8-10。
2015-08-10 astro-ph.CO
The inner structure of haloes in Cold+Warm dark matter models
我们分析了冷加暖暗物质宇宙学（CWDM）中暗物质晕的性质。我们研究了它们对热粒子的分数和速度色散的依赖性，保持自由流尺度固定。为此，我们考虑三种具有相同自由流的模型：（1）90% CDM和10% WDM的混合物，质量为1 keV;（2）50% CDM和50% WDM的混合物，质量为5 keV;（3）纯WDM，质量为10 keV。“暖”粒子重新调整了费米-狄拉克原始速度谱（就像非共振产生的无菌中微子一样）。我们比较了这些模型之间的晕的性质，并与LCDM具有相同的宇宙学参数。我们证明，虽然这些模型具有相同的自由流长度和物质谱的抑制是相似的尺度探测莱曼-α森林同动波数k<3-5 h/Mpc），所产生的性质与质量低于1 e11 Msun的晕是不同的，由于不同的行为，在较小的尺度上的物质功率谱。特别是，我们发现，虽然星系的数量保持不变，在LCDM的情况下，他们的密度分布变得不那么集中，因此在更好的协议与目前的观测限制。我们的研究结果意味着，这些模型的一个单一的参数（如自由流长度）的描述是不够的，以充分捕捉他们的结构形成过程中的影响。
2012-10-01 astro-ph.CO
Cold and Warm Gas Outflows in Radio AGN
对活动星系核中心区域气体的条件和运动学的研究提供了与核活动有关的反馈效应的重要信息。量化这些影响是限制星系演化模型的关键。在这里，我们提出了一个简短的总结，我们最近的努力，研究的发生和影响的气体外流的射电响亮AGN，在其演变的第一阶段。在这些年轻的射电源中，大多数都发现了活动星系核引起的外流的明确证据。流出检测（温暖）电离以及（冷）原子中性气体，它们很可能是驱动（至少在大多数情况下）之间的相互作用，扩大射流和介质。冷气体（HI）的质量流出率似乎系统地高于电离气体。前者可达约50兆太阳/年，与ULIRG中“温和”的恒星爆发驱动的超级风范围相同，而后者目前估计每年只有几个太阳质量。然而，与这些气体外流相关的动能只是该星系爱丁顿光度的一个相对较小的部分（几× 10^-4）。因此，它们似乎不符合星系演化反馈模型的要求。
2010-01-14 astro-ph.CO
Massive Milky Way Satellites in Cold and Warm Dark Matter: Dependence on Cosmology
我们调查的索赔，最大的subhaloes在高分辨率无耗散冷暗物质（CDM）模拟银河系的动态不一致的观测最明亮的卫星。我们发现，这种不一致性主要是由于在产生过早形成的卫星的不一致模拟中采用了较大的σ_8和n_s值，因此过于密集。我们发现观测和模拟之间的紧张关系，采用与WMAP 9一致的参数，大大减少了卫星CDM的敏感测试。我们发现通过Lactea II晕是非典型的晕在WMAP 3宇宙学中，我们归因于其形成时代比其质量的平均值的差异。我们还探讨了温暖的暗物质（WDM）宇宙学的1- 4千电子伏的热遗迹。在1千电子伏的宇宙学subhaloes有圆速度在kpc尺度~ 60%低于他们的CDM同行，但减少了只有10%，在4千电子伏的宇宙学。由于银河系卫星和莱曼-α森林数量的限制，排除了< 2-3 keV的遗迹质量，因此WDM在降低大质量卫星的密度方面作用较小。由于银河系的质量和形成时代的不确定性，需要减少与重子效应或WDM的卫星密度减轻。
2013-10-01 astro-ph.CO
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
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
Warming up cold inflation
轴子是暴胀子的一个很好的候选者，因为它的移位对称性避免了破坏许多单场模型的辐射修正。然而，轴子一般耦合到规范扇区。当轴子在膨胀过程中缓慢滚动时，这种耦合会导致产生一个非稀释的热浴，这种情况被称为“热膨胀”。“这种热浴可以极大地改变通货膨胀动力学和可观察到的预测。在本文中，我们证明了一个热浴可以形成各种各样的初始条件。此外，我们发现，轴子膨胀变得温暖的大范围的耦合，并明确映射的参数空间的两个轴子膨胀势。我们表明，在大区域的参数空间，轴子膨胀模型一旦被假定为安全的“冷”，实际上是温暖的，必须在这种情况下重新评估。
2021-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The haloes of bright satellite galaxies in a warm dark matter universe
银河系冷暗物质晕的高分辨率N体模拟表明，我们应该期望在银河系周围找到一些卫星星系，其晕的最大圆周速度超过40公里。然而，除了麦哲伦云和人马座矮星，它们可能存在于比这更大速度的subhaloes中，银河系的明亮卫星似乎都存在于最大圆周速度低于40公里的subhaloes中。正如Boylan-Kolchin等人最近强调的那样，这种差异意味着，在冷的暗物质星系晕中，大多数质量最大的次晕过于集中，与明亮的银河系卫星的运动学数据不一致。在这里，我们表明，没有这样的差异存在，如果晕是由温暖的，而不是冷的暗物质，因为这些晕是不太集中的帐户，其通常较晚的形成时代。温暖的暗物质是对观测到的卫星运动学的几种可能解释之一。
2012-01-16 astro-ph.CO
Degeneracy between warm and coupled cold dark matter: A clarifying note
Wei等人[PRD 88，043510（2013）]提出了在背景膨胀和密度扰动水平增长时，暖暗物质（WDM）、修正引力和耦合冷暗物质（CDM）宇宙学之间存在宇宙学简并性，即，相应的宇宙学数据将无法区分这种情况。在这里，我们将集中在一个温暖的暗物质加上宇宙学常数（$Λ$）和耦合标量场-CDM方案之间的特定的不相容性。尽管Wei等人的陈述对于非常特定的条件是正确的，但我们对这个问题进行了更完整的讨论，并更详细地表明这些模型确实是可区分的。我们发现，简并打破耦合模型留下一个特定的签名在红移空间失真的数据，这是不存在的非耦合温暖的暗物质宇宙学。此外，我们补充我们的要求，提供的原因表明，即使在非线性水平上的这种明显的等效性也预计打破。
2016-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Thermal relics as hot, warm and cold dark matter in power-law $f(R)$ gravity
研究了热遗迹作为热、暖、冷暗物质在$\mathscr{L}=\varepsilon^{2-2β}R^β+{16π}m_{\text{Pl}}^{-2}\mathscr{L}_m$引力场中的演化，其中$\varepsilon$是平衡场方程维数的常数，$1<β<(4+\sqrt{6})/5$表示能量密度和温度的正性.如果轻中微子作为热/暖遗迹，那么冻结时统计自由度的熵数$g_{*s}$和预测的分数能量密度$Ω_ψh^2$都依赖于$β-$，这使标准质量束缚$Σm_ν$松弛。对于冷遗迹，通过精确求解相对论和非相对论两种情况下的简化Boltzmann方程，我们证明了重中微子质量的Lee-Weinberg束缚可以得到相当大的放松，弱相互作用大质量粒子（WIMP）的“WIMP奇迹”随着$β$偏离$β=1^+$而逐渐失效.整个框架在极限$β\to 1^+$下简化为GR的框架。
2015-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A possible challenge for Cold and Warm Dark Matter
Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理研究所）；Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡佩恩天文研究所）；South African Radio Astronomy Observatory（南非射电天文台）；Department of Physics, University of Pretoria（比勒陀利亚大学物理系）；Istituto di Radioastronomia, INAF（INAF射电天文研究所）；Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio, INAF（INAF天体物理学与空间科学观测站）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum Università di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文学系）；Sezione di Bologna, INFN（INFN博洛尼部分部）；Department of Physics and Astronomy, University of California Davis（加州大学戴维斯分校物理与天文学系）
该研究通过引力透镜发现了一个可能由自相互作用暗物质构成的天体，其结构与冷暗物质模型不兼容，可能对暗物质理论产生重大影响。
2026-01-05 astro-ph.CO
The same with less: The cosmic web of warm versus cold dark matter dwarf galaxies
我们利用暖暗物质（WDM）和冷暗物质（CDM）的宇宙学模拟来探索宇宙网中低质量暗物质晕分布的基本性质。使用自丰度匹配的模拟星系目录，我们表明，在WDM宇宙中的矮星系的分布，其中低质量的晕形成严重抑制，是几乎无法区分的CDM宇宙的低质量的晕是看不到的，因为星系形成抑制低于一些阈值晕质量。然而，如果矮星系光度和晕属性之间的散射足够大，低质量的CDM晕有时会拥有相对明亮的星系，从而偶尔会有孤立的星系填充CDM空洞，并减少完全空的空洞的数量。否则，如果没有高质量的光散射，我们考虑的所有模拟星系聚类统计数据--自动关联函数、卫星的数量和径向轮廓、孤立星系的数量以及小空洞的PDF--在CDM和WDM中几乎是相同的。当从丰度匹配的晕目录构造时，WDM空洞既不大于CDM空洞，也不空。因此，这是一个挑战，以确定是否CDM问题的小晕相对于观测到的矮星系的数量密度过剩有一个宇宙学的解决方案或天体物理学的解决方案。然而，在未来的局部体积调查中，可能会在星系的宇宙网络中发现一些关于暗物质粒子以及矮星系和它们的暗物质晕宿主之间的分散性的线索。
2015-07-15 astro-ph.CO
The Mass-Concentration-Redshift Relation of Cold and Warm Dark Matter Halos
我们利用一套宇宙学模拟来研究暗物质晕的质量-浓度-红移关系$c({\rm M},z)$。我们的模拟包括标准的$Λ$ -冷暗物质（CDM）模型，以及与热暖暗物质（WDM）方案一致的截断功率谱的额外运行。我们发现，CDM和WDM晕的质量分布是自相似的，以及近似的Einasto配置文件。CDM晕的$c({\rm M},z)$关系是单调的：在红移不变的情况下，浓度随维里质量的增加而减小;在红移不变的情况下，浓度随维里质量的增加而减小。CDM晕的质量吸积历史（MAH）也是无标度的，可以用来直接推断浓度。这些结果并不适用于WDM晕：他们的MAH不是无标度的，因为功率谱抑制所施加的特征尺度。此外，WDM $c({\rm M},z)$关系是非单调的：浓度在截断尺度决定的质量尺度处达到峰值，并在更高和更低的质量处降低。我们表明，组装历史的晕仍然可以用来推断其浓度，只要被认为是其祖先的总质量（“崩溃的质量历史”; CMH），而不仅仅是它的主要祖先。这利用CMH的无标度性质，导出一个简单的标度，再现质量浓度红移关系的CDM和WDM晕的质量和红移的巨大范围内。因此，我们的模型提供了一个强大的帐户的质量，红移，宇宙学和功率谱依赖的暗物质晕浓度。
2016-05-10 astro-ph.CO
Cold and warm molecular gas in the outflow of 4C12.50
本文利用射电天文研究所的30米望远镜对超亮红外射电星系4C12.50中的~（12）CO（1 - 0）和（3 - 2）谱线进行了深度观测。我们的观测揭示了以前从斯皮策太空望远镜数据中已知的温暖分子气体流出的冷分子气体成分。12CO（3 - 2）剖面表明，在距系统速度约950 km/s处存在吸收，中心光学深度为0.22。它的轮廓是类似的HI吸收，在无线电数据中看到这个来源。对（0 - 1）吸收的潜在探测使我们能够在其中心光学深度上设置0.03的上限，并将流出的CO气体的激发温度限制在>= 65K（假设气体是热化的）。如果分子云完全遮蔽了射电核心发射的背景毫米波连续谱，则H2柱密度>= 1.8 * 10^22/cm ^2。流出物沿着核视线携带着估计至少为4.2 * 10^3 M_sun的冷H2质量。当在几条视线上积分时，这个质量会更高，但如果它超过3 * 10^9 M_sun，流出物很可能会在发射中看到。由于4C12.50的环境冷气体储集层为1.0 * 10^10 M_sun，因此相对于冷气体，热气体的流出与环境的质量比（37%）可以升高。
2012-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The COpernicus COmplexio: Statistical Properties of Warm Dark Matter Haloes
Bulbul等人（2014 a）和Boyarsky等人（2014 a）最近从星系和星系团中心探测到的3.5 keV X射线线被解释为7 keV无菌中微子衰变的发射，这些中微子可能构成（温暖的）暗物质（WDM）。作为哥白尼COmplexio（COCO）计划的一部分，我们调查的暗物质晕形成的高分辨率宇宙学$N$ -体模拟的初始条件类似于宇宙中的预期，其中暗物质由7千电子伏的不育中微子。该模拟及其冷暗物质（CDM）对应物具有$\sim13.4$ bn粒子，每个粒子的质量均为$\sim 10^5\, h^{-1} M_\odot$，提供了有关晕结构和演化的详细信息，直至矮星系质量尺度。COCO-暖区小尺度非线性结构（$M_{200}\, \leq\, 2 \times 10^9\,h^{-1}\,M_\odot$）的形成比COCO-冷区稍晚。在WDM模型中，目前的晕质量函数在质量$\sim 2 \times 10^{9}\,h^{-1}\,M_\odot$处开始下降到低于CDM对应物，并且非常迅速地向更低的质量下降，使得COCO-暖比COCO-冷中质量$M_{200}= 10^{8}\,h^{-1}\,M_\odot$的晕少五倍。在COCO暖星系中，矮星系尺度上的晕浓度相应较小，我们提供了一个简单的函数形式来描述其随红移的演化。在这两种情况下，晕的形状是相似的，但COCO-Warm中最小的…
2015-07-09 astro-ph.CO
Warm Little Inflaton becomes Cold Dark Matter
我们提出了一个模型，在那里的暴胀子可以自然地占所有的暗物质在宇宙中的暖膨胀范式。特别是，我们表明，温暖的小Inflaton场景的对称性（i）避免大的热和辐射校正的标量势，（ii）允许足够强的耗散效应，以维持在膨胀过程中的辐射浴，成为占主导地位的慢滚制度结束时，和（iii）使一个稳定的暴胀子残余在后暴胀时代。后者表现为暗辐射，直到参数化之前的物质辐射平等，导致一个不可忽略的贡献的有效数量的相对论性自由度在核合成，成为宇宙中占主导地位的冷暗物质组成部分的暴胀子质量在$10^{-4}-10^{-1}$ eV范围。冷暗物质等曲率扰动，反相关的主要绝热组件，提供了一个吸烟枪，这种情况下，可以在不久的将来进行测试。
2019-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Fate of High-Velocity Clouds: Warm or Cold Cosmic Rain?
我们提出了两套基于网格的流体动力学模拟的高速云（HVC）通过弥漫的，热的星系晕。这些HI云被认为是为银河系盘中正在进行的恒星形成提供燃料。第一组模型最好描述为风洞实验，其中HVC暴露在恒定密度和速度的风中。在第二组模型中，我们遵循的轨迹HVC的方式通过等温流体静力晕对磁盘。因此，我们涵盖了可能的HVC轨迹的两个极端。由此产生的云形态表现出明显的头尾结构，具有领先的致密冷核和温暖的扩散尾。头部和尾部之间的形态和速度差异与观测结果一致。对于典型的云速度和晕密度，质量为H{ \small{I} } $< 10^{4.5}$ M $_\odot$的云，其H{ \small{I} }含量将在10 kpc或更少的范围内消失，它们的残留物可能会在热日冕气体中形成一群温暖的电离气体云，它们最终可能会整合到温暖的电离银河系盘中。一些（仍然过密，但现在很慢）的物质可能会重新冷却，在银河系盘附近形成中速或低速云。考虑到我们的模拟参数和数值分辨率的限制，我们认为导出的中断距离是强上限。
2009-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The State of the Warm and Cold Gas in the Extreme Starburst at the Core of the Phoenix Galaxy Cluster (SPT-CLJ2344-4243)
[摘要]我们提出了新的光学积分场光谱（双子座南）和亚毫米光谱（亚毫米阵列）的中央星系在凤凰星系团（SPT-CLJ 2344 -4243）。这个星团先前被报道在中央最明亮的星系团中有一个巨大的星暴（约800 Msun/年），很可能是由快速冷却的星团内介质提供燃料。这些新数据揭示了一个复杂的发射线星云，从中央星系延伸超过30 kpc。假设H α/H β = 2.85，总的H α光度为L_Ha = 7.6 +/- 0.4 x10^43 erg/s，这是在冷核心星团中心探测到的最明亮的发射线星云。总的来说，低电离线的相对通量（例如，[O II]，H β）的紫外连续区是一致的年轻恒星的光电离。在星系中心和星系北部新发现的高电离羽流中，电离率与激波和活动星系核光电离一致。我们推测，这个扩展的羽状流可能是一个星系风，驱动和部分光电离的恒星暴和中央活动星系核。我们发现的证据，整个ISM的中央星系的冲击，最有可能的组合驱动的恒星风从大规模的年轻恒星，核心坍缩超新星，和中央活动星系核。除了温暖的电离气体外，我们还通过CO（3-2）跃迁探测到大量的冷分子气体，这些气体的位置与星系中心重合。我们推断分子气体质量为M_H2 = 2.2 +/- 0.6 x10^10 Msun，这意味着如果不补充，恒星暴增将在约3000万年内消耗其燃料。暖相区的高湍流度和高的L_IR/M_H_2比值表明，这一强烈的星暴可能处于…
2014-02-20 astro-ph.CO
Lee-Wick radiation induced bouncing universe models
本文讨论了早期宇宙中李-威克伙伴辐射相的影响。由于李-威克伙伴可以贡献负的能量密度，所以总是有可能在宇宙的某个早期阶段，当李-威克伙伴被热化时，宇宙的总能量密度变得非常小，使得有效哈勃半径非常大。这种可能性产生了一个弹跳宇宙的可能性。正如本文所示，简单的李-威克辐射不足以产生反弹。有两种可能性可以在李-威克辐射相位中产生反弹。一种可能性需要冷的暗物质候选物来触发反弹，另一种可能性需要对反弹温度进行微调，例如标准场的所有Lee-Wick伙伴在反弹温度下都不会热化。这两种可能性都产生了度规微扰的蓝倾功率谱。此外，弹跳宇宙模型还可以预言手征费米子和无质量规范玻色子的Lee-Wick伙伴的质量下限。质量极限本质上取决于反弹温度。
2013-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmic Linear Anisotropy Solving System (CLASS) IV: Efficient implementation of non-cold relics
我们提出了一种新的灵活，快速和准确的方法来实现大质量中微子，温暖的暗物质和任何其他非冷暗物质遗物在玻尔兹曼代码。对于相空间分布函数的任何解析或数值形式，通过比较求积方法，可以自动找到与给定精度水平兼容的动量空间中的最佳采样。通过切换到哈勃半径内的近似粘性流体描述，扰动积分变得更快，这与文献中讨论的先前近似不同。当在最小宇宙模型中加入一个大质量中微子时，CLASS的速度只有1.5倍，而不是其他代码中的5倍（对于固定的精度要求）。我们说明了我们的方法的灵活性，通过考虑一些标准或非标准中微子的例子，以及温暖的暗物质模型。
2015-10-13 astro-ph.CO
Filaments and sheets of the warm-hot intergalactic medium
在宇宙学结构形成的背景下形成的细丝，不仅应该以WHIM的形式容纳大多数低红移的重子，而且还通过冷蒸汽为形成中的星系提供大量的冷气体。为了深入了解这些结构的水力和水力特性，我们进行了一系列的水动力模拟。而不是分析广泛的模拟宇宙学结构的形成，我们模拟某些定义明确的结构，并研究不同的物理过程的影响，以及规模的依赖性。在本文中，我们继续我们的工作从Klar & München（2010），并扩展我们的模拟到三维。我们现在得到的不是饼状结构，而是由明确定义的片层、细丝和气体晕组成的结构。我们使用一组模拟，参数化的初始扰动L的长度，以获得详细的信息，气体的状态及其内部的灯丝演变。当L > 4 Mpc时，我们得到了被吸积激波完全限制的细丝.此外，它们表现出等温核心，其温度通过由于UV背景的辐射冷却和加热来平衡。这表明在多相结构上的介质温度WHIM。我们得到这个核心的主要数量的标度关系。在光环附近，暗条的核心可以归因于宇宙学流体模拟中发现的冷流。热传导可导致冷流的完全蒸发，L > 6 Mpc/h。这对应于质量大于M_halo = 10^13 M_Sun的晕，这意味着更大质量星系中的恒星形成不能由冷流提供。对于尺度L > 6 Mpc/h的扰动，暗条不再表现出冷核。
2012-03-08 astro-ph.CO
Gamma-rays From Warm WIMP Dark Matter Annihilation
弱相互作用大质量粒子（WIMP）通常作为冷暗物质的候选者，然而当它以非热的方式产生时，它的行为就像温暖的暗物质。在本文中，我们研究的$γ$射线的性质，从湮灭的WIMP暗物质在我们自己的银河系晕的高分辨率$N$体模拟的银河系暗物质晕，假设不同的性质的WIMP。由于大的自由流长度在温暖的WIMP的情况下，暗物质晕的子结构内容是显着不同的冷WIMP对应物，导致不同的预测$γ$射线信号从暗物质湮灭。我们通过比较预测的$γ$ -射线信号从温暖的WIMP湮灭的冷WIMP来说明这些。显着的差异，从subhalo的天空图和两个WIMP模型之间的统计特性进行了演示。由于暖WIMP情景下非热产生机制的潜在增强截面，银河系中心可能是间接探测暖WIMP到矮星系的优先点，这可能不同于冷暗物质情景。作为一个具体的例子，我们考虑了超对称模型中的非热产生中性伴子，并讨论了用费米$γ$射线望远镜探测温WIMP的可能性。
2012-11-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Identifying Universality in Warm Inflation
从重整化群中借用的思想被应用于温暴胀，用远离de Sitter区域的流动来表征暴胀时期。在这个框架中，不同的暴胀模型归入普适类。此外，对于暖暴胀，这种方法也有助于预测暴胀何时可以平稳地结束到辐射主导的状态。温膨胀有第二个功能的依赖性相比，冷膨胀由于耗散，但尽管有这个功能，它表明，定义为冷膨胀的普适性类可以一直扩展到温膨胀。
2018-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Mixed (Cold+Warm) Dark Matter in the Bino-Wino co-annihilation scenario
我们研究了高尺度超对称性破缺模型中双-维诺共湮灭的唯象问题。在发现质量约为126 GeV的希格斯玻色子后，高尺度超对称性破缺被认为是有希望的。本文讨论了最轻的双超对称粒子（LSP）伴随着最大约30 GeV的重双超对称粒子。在bino和wino之间适当的质量分裂下，bino LSP具有正确的暗物质残余丰度。对于较小的质量分裂，引力子的晚期衰变可以提供正确的双暗物质丰度。在直接和间接探测中发现来自双暗物质的信号是极其具有挑战性的。通过利用LHC上的多喷流和缺失的横向动量事件，我们可以约束胶子质量，从而间接地探测双-维诺共湮灭的情况。然而，对撞机实验不能直接搜索双暗物质。在本文中，我们建议对双暗物质进行直接探测。我们表明，双暗物质的小尺度物质功率谱留下的印记时，双暗物质的引力子的衰变产生的。非热双暗物质表现为混合（冷+暖）暗物质。
2013-11-09 astro-ph.CO hep-ph
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
Indistinguishability of Warm Dark Matter, Modified Gravity, and Coupled Cold Dark Matter
研究表明暖暗物质、修正引力和耦合冷暗物质在宇宙学观测中不可区分，需借助额外探针打破简并。
2013-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Herschel SPIRE-FTS Observations of Excited CO and [CI] in the Antennae (NGC 4038/39): Warm and Cold Molecular Gas
我们提出了赫歇尔SPIRE-FTS观测的银河系（NGC 4038/39），一个很好的研究，附近（$22$ Mpc）正在进行合并之间的两个气体丰富的螺旋星系。我们检测到5个CO跃迁（$J=4-3$到$J=8-7$），[CI]跃迁和[NII] $205μm$跃迁跨越整个系统，我们补充了CO $J=1-0$，$J=2-1$和$J=3-2$跃迁的地面观测，以及[CII]和[OI] $63μm$的Herschel PACS观测。使用CO和[CI]跃迁，我们执行[CI]的LTE分析，以及使用辐射传输代码RADEX以及贝叶斯似然分析的CO和[CI]的非LTE辐射传输分析。我们发现分子气体有两个组分：冷组分（$T_{kin}\sim 10-30$ K）和暖组分（$T_{kin} \gtrsim 100$ K）。通过比较温暖的气体质量，以前观察到的值，我们确定了CO丰度的温暖的气体$x_{CO} \sim 5\times 10^{-5}$。如果CO的丰度在暖、冷气体相中是相同的，那么这个丰度对应于冷组分中CO $J=1-0$的亮度-质量转换因子为$α_{CO} \sim 7 \ M_{\odot}{pc^{-2} \ (K \ km \ s^{-1})^{-1}}$，与正常旋涡星系的值相似。我们估计H $_2$、[CII]、CO和[OI] $63μm$的冷却为$\sim 0.01 L_{\odot}…
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The ALMA-ALPAKA survey II. Evolution of turbulence in galaxy disks across cosmic time: difference between cold and warm gas
利用57个跨越z=0-5星系盘的冷气体示踪剂速度弥散数据，发现冷气体湍流低于暖气体约3倍且主要由恒星反馈驱动，提出超新星驱动湍流演化模型。
2024-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
A warm dark matter cosmogony may yield more low-mass galaxy detections in 21-cm surveys than a cold dark matter one
通过EAGLE模拟预测，暖暗物质宇宙学因低质量星系形成晚、保留气体多，在21厘米巡天中低$w_{50}$端探测到的星系多于冷暗物质，为未来巡天提供约束途径。
2024-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hints against the cold and collisionless nature of dark matter from the galaxy velocity function
观测到的矮星系数量作为旋转速度的函数，明显小于宇宙学标准模型的预测。这种差异不能简单地通过假设强重子反馈过程来解决，因为它们会违反星系的最大圆速度（$v_{\rm max}$）和重子质量之间的观测关系。一种推测性的但又诱人的可能性是，观测和理论之间的不匹配指向了非冷或非碰撞的暗物质（DM）的存在。在本文中，我们研究了温暖的，混合（即温暖加冷），和自相互作用DM方案的矮星系的丰度和观测到的HI线宽和最大圆速度之间的关系的影响。这两种效应都有可能缓解观测到的星系丰度与理论丰度之间的明显不匹配，这是$v_{\rm max}$的函数。对于温暖和混合DM的情况下，我们表明，差异消失，即使是从莱曼- $α$森林逃避严格的界限的温热模型。自相互作用DM方案也可以提供一个解决方案，只要它们导致扩展（$\gtrsim 1.5$ kpc）暗物质核心的密度分布的矮星系。只有具有速度相关截面的模型才能在不违反其他观测约束的情况下在更大尺度上产生这样的核心。
2017-06-28 astro-ph.CO hep-ph
Warm inflation dissipative effects: predictions and constraints from the Planck data
我们探讨了暖膨胀情景的理论预测，在两个不同的耗散制度，几个代表性的原始潜力。众所周知，暖暴胀能够降低张量标量比，恢复了几个被最近的宇宙微波背景数据排除在冷暴胀背景下的原初势。在这里，我们表明，它也能够产生一个运行的运行$n_s"$积极和普朗克数据范围内。这是非常值得注意的，因为标准冷膨胀模型不能证明当前对$n_s"$的正约束的指示。我们实现了一个参数化的原始功率谱能够考虑到高阶效应的运行的频谱指数和运行的运行，我们进行统计分析，使用最新的普朗克数据来约束耗散效应。我们发现，即使对于那些在最简单的冷暴胀情景中被排除的势能，暖暴胀也能以良好的统计显著性解释当前的观测值。
2016-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Inner structure of cold and warm dark matter halos from particle dynamics
本研究通过粒子远心点穿越次数和径向作用量分类，发现冷暗物质与温暗物质晕的多流区域密度轮廓呈双幂律结构，内轮廓斜率固定为-1，外轮廓斜率因分类而异，且幅度差异源于晕浓度统计差异。
2025-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The galaxy population in cold and warm dark matter cosmologies
我们使用一对高分辨率的N体模拟实现两个暗物质模型，即标准的冷暗物质（CDM）宇宙演化和温暖的暗物质（WDM）的替代品，其中的暗物质粒子是一个1.5 keV的热遗迹。我们将这些模拟与GALFORM半解析星系形成模型相结合，以探讨由此产生的星系种群之间的差异。我们使用GALFORM模型的CDM和WDM的变种，导致在相同的z=0星系恒星质量函数的建设。我们发现，大多数研究的星系属性在这两个模型中具有相同的值，这表明两种暗物质方案都与当前的观测数据同样匹配。即使在低密度区域，CDM和WDM之间的结构形成差异预计是最明显的，星系的性质也只是略有不同。我们发现的局部宇宙中唯一显着的差异是在“局部星系”的星系群中，即模拟银河系类似物周围半径为1至8Mpc的区域。在这样的区域中，我们的WDM模型提供了一个更好的匹配，以观察到的本地星系数计数，是五倍以上的可能性比CDM模型预测子区域内，是空的观察到的本地虚空。因此，一个高度完整的本地体积普查和未来的调查空洞区域可以提供限制的性质暗物质。
2017-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Matter creation in a nonsingular bouncing cosmology
我们研究了双场物质反弹宇宙学中的再加热。在这个模型中，宇宙在非奇异反弹之前从物质主导的收缩阶段演化到收缩的Ekpyrotic阶段。Ekpyrotic阶段从不必要的各向异性中解放了模型，但在反弹后使宇宙变得寒冷和空无粒子。为此，我们探讨了两种粒子产生机制，发生在宇宙学演化的过程中：帕克粒子生产的物质场耦合到重力和粒子创建通过物质场和反弹场之间的相互作用。尽管我们表明这两种机制都可以在这个模型中产生粒子，但我们发现帕克粒子的产生足以将宇宙重新加热到高温。因此，{ \it{a priori} }不需要在模型的拉格朗日量中加入相互作用项。尽管如此，通过相互作用产生的粒子可以有助于物质和辐射的形成，但前提是场之间的耦合被调节得很大。
2014-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Mass accretion rates and multi-scale halo environment in cold and warm dark matter cosmologies
我们研究了冷和暖暗物质（CDM和WDM）宇宙学模拟中暗晕质量吸积的演化环境依赖性。后者使我们能够探测在WDM半模质量以下的尺度上的晕生长的性质，这形成了非线性无碰撞动力学的极端制度，并提供了一个很好的测试平台，有关分层增长的想法。作为环境代用指标，我们使用局部晕中心物质密度$δ$和潮汐各向异性$α$，以及大尺度晕偏差$b_1$。我们的分析，同时再现已知的趋势，环境依赖的吸积在CDM，以及吸积在CDM和WDM之间的比较，揭示了几个有趣的新功能。正如预期的偏移集模型，WDM晕有较高的特定吸积率，占主导地位的吸积扩散质量，相比CDM晕。对于低质量WDM晕，我们发现，环境依赖的扩散质量吸积以及吸积合并几乎完全解释了$α$。对于其他情况，$δ$至少起着相当的作用。我们检测到，第一次，一个显着的和不断发展的装配偏差，由于扩散质量吸积低质量CDM和WDM晕（后不包括回溅对象），与$z=0$强度高于几乎所有已知的次要变量，并在很大程度上解释了$α$。我们的研究结果限制了半解析合并树算法，这反过来又会影响基于它们的星系演化模型的预测。
2022-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Behaviour of $α$-attractors in Warm Inflation
该研究分析α-吸引子模型在强耗散最小暖暴胀中的行为，发现其吸引子特性仅存在于标准冷暴胀中，但特定参数下暖暴胀的α-吸引子可契合ACT观测结果。
2025-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Understanding the Formation of Galaxies with Warm Dark Matter
本文通过绝热近似和弛豫方法，逐步构建暖暗物质星系形成理论，并用旋涡星系旋转曲线验证，从而约束暗物质粒子性质。
2023-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Warm and Fuzzy Dark Matter: Free Streaming of Wave Dark Matter
本文研究以相对论性波数产生的波暗物质（如暴胀后轴子）的自由流效应，类比暖/热暗物质，指出其增强抑制、影响等曲率涨落，且观测影响因动量分布而异。
2025-09-10 astro-ph.CO hep-ph
Defying eternal inflation in warm inflation with a negative running
本文将负谱指数跑动阻止永恒暴胀的结论推广至暖暴胀，发现其所需负跑动更小，且永恒暴胀的触发条件更严格。
2025-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Distance, de Sitter and Trans-Planckian Censorship conjectures: the status quo of Warm Inflation
在这个简短的说明中，我们指出，温暖的通货膨胀的情况下，仍然是青睐于它的冷对应的最近提出的构造，其目的是推翻德西特的建设，在字符串景观。另一方面，正则冷（单场慢滚）暴胀模型，与先前提出的德西特猜想有矛盾，现在变得更不可能在弦景观中实现，因为这些场景无法同时应付德西特和trans-Planckian审查。
2019-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cutoff in the Lyman-$α$ forest power spectrum: warm IGM or warm dark matter?
我们重新分析了（Viel et al 2013）中考虑的高红移和高分辨率$α$森林光谱，试图限制暖暗物质粒子的性质。与以前的工作相比，我们考虑了更广泛的星系际介质的热历史。我们发现，无论是温暖的和冷的暗物质模型可以解释截断观察到的通量功率谱的高分辨率观测同样好。然而，这意味着非常不同的热历史和基本的再电离模型。我们讨论如何消除这种简并性。
2017-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Cold dust but warm gas in the unusual elliptical galaxy NGC 4125
来自赫歇尔空间天文台的数据揭示了一个不寻常的椭圆星系NGC 4125，它具有来自冷尘埃的强烈和扩展的亚毫米辐射，但其CO和HI辐射只有非常严格的上限。根据尘埃的发射率，尘埃的总质量为2-5x10^6 Msun。虽然中性气体与尘埃的质量比非常低（< 12-30），但包括[CII]发射跟踪的电离气体，这一限值提高到< 39-100。尘埃辐射遵循与恒星光相似的r^{1/4}分布，尘埃与恒星的质量比接近附近椭圆星系的高端。我们认为NGC 4125目前正处于一个不寻常的阶段，在合并引发的恒星形成爆发中产生的演化恒星正在将大量气体和尘埃泵入星际介质。在这种情况下，中性气体与尘埃的质量比很低，这是因为气体被加热到大于等于10^4 K的温度比尘埃蒸发的速度要快。如果像NGC 4125这样的星系，其远红外辐射不以通常的方式追踪中性气体，在更高的红移中很常见，这可能对我们理解高红移星系和星系演化具有重要意义。
2013-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
