The kinetic temperature in a damped Lyman-alpha absorption system in Q2206-199 - an example of the warm neutral medium
通过比较Q2206-199光谱中红移z=2.076的单组分阻尼莱曼α吸收系统中OI、Si Ⅱ和Fe Ⅱ的吸收线宽度，我们确定这些吸收线产生于~12000 +/-3000K的暖中性介质气体中。这与星系中暖中性介质的热平衡模型估计值~ 8000 K是一致的，但与存在显著的冷成分不一致。这也与该系统中不存在CII* 精细结构吸收一致，但不是必需的。一些可能的影响有关的丰度估计在窄线WNM吸收进行了讨论。
2012-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revisiting CMB constraints on Warm Inflation
我们重新审视了普朗克2015年的温度，偏振和透镜数据对暖膨胀参数的约束。为此，我们研究了在弱耗散区中由具有四次自相互作用势的单个标量场驱动的暖暴胀。我们分析了暖暴胀参数，即暴胀子自耦合$λ$和暴胀子耗散参数$Q_P$对CMB角功率谱的影响。我们通过使用公开可用的代码{ \tt CosmoMC}执行马尔可夫链蒙特卡罗分析，使用完整的普朗克2015数据（TT，TE，EE + lowP和透镜）对50和60个e折叠数的$λ$和$Q_P$进行约束，并获得这些参数的联合分布和边缘分布。我们提出了我们的结果的平均值和68 \%的置信限的参数的形式，并强调在我们的分析$λ$和$Q_P$之间的退化。从这个分析中，我们展示了如何使用普朗克2015年的数据来很好地约束暖膨胀参数。
2018-02-07 astro-ph.CO
Constraining reionization using 21 cm observations in combination with CMB and Lyman-alpha forest data
在本文中，我们将探讨由莱曼α森林和CMB目前的观测提供的再电离历史的约束。而不是使用一个特定的半解析模型，我们采取的新方法参数化的电离源与任意函数，并进行似然分析，以约束可能的再电离的历史。我们发现模型独立的结论，再电离很可能是大部分完成的z=8和IGM是50%电离在z=9-10。即将到来的红移21厘米中性氢谱线的低频观测预计将对6<z<12的氢中性部分进行更好的约束。我们使用我们的再电离的历史上的约束来预测可能的振幅的21厘米功率谱，并表明，最高的信噪比的意见将最有可能在频率对应于z=9-10。这一结果为即将进行的21 cm观测提供了重要指导。最后，我们评估的影响，中性分数的测量将对我们的知识的再电离和早期源人口。我们的研究结果表明，一个单一的测量中性分数中途通过再电离时代将显着提高我们的知识，整个再电离的历史。
2009-08-26 astro-ph.CO
Stage IV CMB forecasts for warm inflation
基于未来CMB巡天数据预测对暖暴胀的约束，发现CMB-S4、Simons Observatory和LiteBIRD及其联合观测能显著收紧四次势下四个暖暴胀模型的参数空间，有效区分甚至排除部分模型。
2025-04-03 astro-ph.CO
Metals at the surface of last scatter
标准的大爆炸核合成（BBN）预测只有微量丰富的锂，没有更重的元素，但一些替代预测非零的原始金属丰度。在这里，我们探讨是否CMB测量可能会设置有用的约束的原始金属丰度和/或是否标准CMB计算是强大的，在即将到来的CMB地图的公差，原始金属的可能性。金属会以三种方式影响复合历史（从而影响CMB功率谱）：（1）莱曼α光子可以通过光致电离金属被去除（从而加速复合）。(2)Bowen共振-荧光机制可以降解莱曼-β光子，从而提高莱曼-β逃逸概率并加速复合。(3)金属可以通过提供额外的自由电子来影响CMB可见度函数的低红移尾部。其中最后两个提供最强的CMB信号。然而，只有当原始金属丰度至少是太阳丰度的百分之几（2）和太阳丰度的十分之几（3）时，普朗克卫星才能检测到这种影响。因此，我们得出结论，普朗克将无法改善目前的限制原始金属丰度，在太阳的千分之一的水平，从莱曼α森林和超贫金属晕星，和宇宙微波背景辐射的功率谱预测普朗克遭受不确定性所产生的可能性，可能有原始金属。
2011-03-19 astro-ph.CO
CosmoReionMC: A package for estimating cosmological and astrophysical parameters using CMB, Lyman-α absorption and global 21 cm data
我们提出了一个马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）为基础的参数估计包，CosmoReionMC，共同约束宇宙学参数的$Λ$ CDM模型和天体物理参数有关的氢再电离。该软件包是基于以前开发的物理驱动的再电离半解析模型，一个类似的半解析模型计算全球21厘米信号在宇宙黎明期间，并使用适当的修改版本的公开可用的CAMB计算CMB各向异性。然后将这些计算耦合到MCMC系综采样器\texttt{emcee}以计算模型参数的后验分布。该模型共有12个自由参数：5个宇宙学参数和7个与恒星星族有关的参数。我们约束的参数匹配的理论预测与CMB数据从普朗克，观测相关的类星体的吸收光谱，并首次全球21厘米的信号从EDGES。我们发现，将类星体光谱数据的分析收紧电子散射光学深度$τ$的界限，因此归一化$A_s$的原始物质功率谱（或等效$σ_8$）。此外，当我们在分析中包括EDGES数据时，我们发现具有有效无线电发射的无金属恒星的早期人口是匹配吸收幅度所必需的。CosmoReionMC包应该有有趣的未来应用，例如，探测对$Λ$ CDM模型的非标准扩展。
2021-08-07 astro-ph.CO
Absorption signatures of warm-hot gas at low redshift: Broad HI Lyman-Alpha Absorbers
我们使用OWLS项目的宇宙学流体动力学模拟子集研究了低红移（z = 0.25）下HI吸收气体的物理状态，特别关注宽（bHI> 40 km/s）HI Lyman-Alpha吸收体（BLA），这些吸收体被认为起源于温热星系际介质（WHIM）中的激波加热气体。我们的基准模型，其中包括重元素的辐射冷却和超新星和活动星系核的反馈，预测到z = 0.25，近60%的气体质量最终达到WHIM的密度和温度特征，我们发现这部分的一半是由于流出。用模拟方法计算的标准HI观测量（HI柱密度分布N_HI、多普勒参数分布b_HI、b_HI-N_HI相关）和BLA线数密度与观测值符合得很好。BLA产生于比产生典型莱曼-阿尔法森林吸收器的气体更热、更高度电离和更富集的气体中。大多数BLA产生于低过密度（log Delta < 1.5）的温热（log（T/K）~ 5）气体中。平均而言，热加宽至少占BLA线宽的60%，这反过来又可以用作气体热状态的粗略指标。在低红移时，可探测的BLA只占WHIM真实重子含量的一小部分。为了检测该气相中的大部分质量，需要比当前紫外光谱仪所实现的灵敏度好至少一个数量级。我们认为，BLAs主要是跟踪气体已被冲击加热和丰富的外流，因此，他们提供了一个很好的理解反馈过程的重要窗口。
2012-07-02 astro-ph.CO
Lyman-alpha Forests cool Warm Dark Matter
keV尺度粒子的自由流动影响了遥远类星体莱曼α森林探测尺度上的结构生长。使用SDSS第九次数据发布的中分辨率类星体光谱的前所未有的大样本，以及一组最先进的流体动力学模拟来模拟非线性区域中的莱曼-α森林，我们发布了迄今为止最严格的边界之一，仅从$α$数据，纯暗物质粒子：对于早期退耦的热遗迹，如假设的引力子，我们给出了$m_X > 4.09 \: \rm{keV}$（95% CL），而对于非共振产生的右手中微子，我们给出了相应的$m_s > 24.4 \: \rm{keV}$（95% CL）。这个极限取决于$n_s$的值，普朗克测量到的$n_s$的值比SDSS-III/BOSS的值高。因此，当Ly- $α$数据与普朗克2016年的CMB数据相结合时，我们的边界略有变化。限值变为$m_X > 2.96 \: \rm{keV}$（95% CL）和$m_s > 16.0 \: \rm{keV}$（95% CL）。由于SDSS-III数据具有更小的不确定性和覆盖更大的红移范围比SDSS-I数据，我们的界限证实了最严格的结果建立了以前的工作，并进一步与一个纯粹的非共振产生的不育中微子作为暗物质。
2016-07-20 astro-ph.CO
Lyman-α Forest and Cosmic Weak Lensing in a Warm Dark Matter Universe
本文综述了暖暗物质（WDM）宇宙学模型中大尺度结构理论的研究现状。特别是，我们专注于非线性建模的物质功率谱和质量函数的暗物质晕。我们描述了N体WDM模拟的结果，并提到重子物理可能引起的影响。我们还研究了大尺度结构的晕模型及其最近提出的WDM宇宙学的修改，这说明了初始物质密度场的小尺度光滑性，更好地拟合N体模拟的结果。在描述了理论模型之后，我们讨论了WDM粒子质量的当前下限m_w，其对应于假设粒子是热遗迹的WDM温度的上限。最好的约束来自Lyα森林，并在2σ置信水平下排除所有低于3.3 keV的质量。最后，我们回顾了未来透镜观测的预测，这将是相同的数量级的Lyα森林数据已经存在的限制，但探索一个不同的红移制度。
2013-11-20 astro-ph.CO
CMB and Lyman-$α$ constraints on dark matter decays to photons
本研究利用改进的CMB和Lyman-$α$观测，对sub-keV暗物质衰变为光子的axion-like particles提出了新的限制，并通过修改版代码自洽处理再电离历史，指出未来CMB-S4实验将在此类轻暗物质搜寻中发挥关键作用。
2023-06-29 astro-ph.CO hep-ph
First Detection of Cosmic Microwave Background Lensing and Lyman-α Forest Bispectrum
我们提出的第一个检测莱曼- $α$森林和宇宙微波背景（CMB）透镜之间的相关性。对于SDSS-III/BOSS DR 12中的每个Lyman- $α$森林，我们将一维功率谱与来自普朗克的相同视线上的CMB透镜会聚相关联。这种测量构成了一个位置相关的功率谱，或压缩双谱，并量化的莱曼- $α$森林功率谱的非线性响应的大规模的过密度。在5-$σ$处测量信号，并且与$Λ$ CDM预期一致。我们测量莱曼- $α$森林相对于暗物质分布的线性偏差，并约束包括非线性偏差的非线性项的组合。这个新的观测结果为莱曼- $α$森林作为大尺度结构探测器提供了一致性检查，并测试了我们对星系际气体和暗物质之间关系的理解。将来，它可用于测试流体动力学模拟并校准Lyman- $α$森林与暗物质之间的关系。
2016-10-13 astro-ph.CO
Models of the Cosmological 21 cm Signal from the Epoch of Reionization Calibrated with Lyman-alpha and CMB Data
在这里，我们提出了21厘米的预测，从高动态范围模拟的范围内的再电离的历史，已被测试对可用的莱曼α和CMB数据。我们正在进行的和即将到来的实验中的再电离的后期阶段的限制，其中氢自旋温度显着大于CMB温度的预测空间21厘米波动的可观测性进行评估。与现有的莱曼α数据和宇宙微波背景辐射测量的汤姆逊光学厚度一致的模型预测，在红移z=7--10的情况下，21 cm亮温的方差在10--20 mK^2之间，这是正在进行的和即将进行的实验所能达到的尺度（k < 1 h/cMpc）。这仅仅是比正在进行的信号均方根值实验所声称的灵敏度低几个系数。我们的再电离历史的不同模型作出了显着不同的预测红移的演变，从而21厘米功率谱的频率依赖性，并应容易辨别的LOFAR（后来HERA和SKA 1）在其设计灵敏度。我们的模拟有足够的分辨率来评估高密度莱曼极限系统的影响，这些系统可以自我屏蔽电离辐射，即使周围的氢高度电离，也能保持21厘米的亮度。我们的模拟预测，包括在高度电离的区域中的自保护气体的影响，减少了约30%的大规模21厘米的功率。
2016-09-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Large Lyman-alpha opacity fluctuations and low CMB tau in models of late reionization with large islands of neutral hydrogen extending to z<5.5
高红移类星体光谱显示星系际介质的Ly-alpha不透明度在z>~5.5的大尺度上有很大的空间起伏。我们提出了一个由星系驱动的宇宙再电离的辐射转移模拟，再现了这种大的散射和快速演变的Ly-alpha不透明度分布在5<z <6. The simulation also reproduces the low Thomson scattering optical depth reported by the latest CMB measurement and is consistent with the observed short near-zones and strong red damping wings in the highest-redshift QSOs. It also matches the rapid disappearance of observed Ly-alpha emission by galaxies at z>~6。在我们的模型中，再电离在z=5.3时完成，宇宙体积的50%在z=7时电离。在这样一个晚期再电离模型中，与Ly-alpha森林数据的一致性需要星系电离发射率的快速演变，其峰值在z~6.8。再电离的后期导致光电离率和中性氢分数在红移低至z<~5.5处的大散射，并具有大的残余中性“岛”，其可以产生非常长的冈恩-彼得森槽，类似于数据中所看到的…
2019-02-18 astro-ph.CO
Constraining long-lived dark sector particles with CMB and Lyman-$α$
Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；Vrije Universiteit Brussel（布鲁塞尔自由大学）
通过CMB和Lyman-α数据约束长寿命暗物质粒子的参数空间，探索其对宇宙热历史的影响。
2026-02-10 astro-ph.CO hep-ph
How to constrain warm dark matter with the Lyman $α$ forest
高分辨率Lyman- $α$森林数据的通量功率谱在小尺度上表现出抑制。这种抑制的起源可能是由于长期寻找的暖暗物质（WDM）或热效应，与宇宙的再电离历史有关。以前的工作探讨了一类特殊的再电离历史，表现出足够强的热抑制，几乎没有留下空间的温暖暗物质的解释。在这项工作中，我们选择了一个不同的类的再电离的历史，完全兼容的再电离演化的现有数据，但更冷的再电离历史，由以前的作者在确定的性质的暗物质，从而留下最广泛的空间WDM解释的抑制通量功率谱。我们发现，WDM热文物与质量低于1.9千电子伏（95%CL）将产生抑制的规模大于观测到的最大通量功率谱，独立于热效应的假设。这WDM质量是显着低于以前声称的界限，证明了莱曼- $α$森林方法的系统不确定性的水平，由于以前的建模。我们还讨论了这种不确定性可能会影响也在大规模测量的eBOSS数据。
2022-05-26 astro-ph.CO hep-ph
Running of the spectral index: Reconciling the CMB with the Lyman-$α$ Forest
King’s College London（伦敦国王学院）
结合CMB和Lyman-α森林数据，约束谱指数运行α_s和β_s，发现非零运行偏好，并展示局部特征暴胀势可解释尺度依赖。
2026-06-23 astro-ph.CO hep-ph
Constraining warm dark matter power spectrum using the cross-correlation of HI 21 cm signal and the Lyman-$α$ forest
我们已经考虑了测量红移HI 21-cm信号和莱曼- $α$森林的交叉暖暗物质（WDM）功率谱的前景，从而限制WDM质量使用即将到来的无线电干涉仪-Ooty宽场阵列（OWFA）和SKA 1-mid的观测，以及类星体的光谱调查。我们已经考虑了一个类星体的调查，平均观测到的类星体数密度为$\bar{\rm n}_{\rm Q} = 48$度$^{-2}$超过14455度$^{2}$的收集区域，平均光谱信噪比= 5。我们使用OWFA进行的分析表明，可以使用$k < 0.4$ Mpc $^{-1}$和${\rm SNR} > 5$在100个不同视场中分别观察200小时，测量多个$k$ -bin中的WDM功率谱，以测量$m_{\rm WDM} = 0.25$ keV。考虑到热暗物质密度参数$Ω_{\rm WDM}$和暗能量密度参数$Ω_{\Lambda0}$联合测量的可能性，我们发现对于基准$m_{\rm WDM} = 0.25$ keV，$Ω_{\rm WDM}$参数的$1-σ$测量的相对误差为$\sim 0.8$.我们进一步发现，有可能在$\sim 7.2-σ$和$\sim 2.7-σ$的置信水平下，在$k$ -范围$0.1 \leq k \leq 3.13$ Mpc $^{-1}$的$m_{\rm WDM} = 0.15$ keV的两个不同的$k$ -仓中测量来自冷暗物质（CDM）功率谱…
2019-07-24 astro-ph.CO
Warm Dark Matter as a solution to the small scale crisis: new constraints from high redshift Lyman-alpha forest data
我们提出了更新的约束的自由流动的温暖暗物质（WDM）粒子的Lya通量功率谱的分析来自高分辨率光谱的25 z > 4类星体获得的凯克高分辨率Echelle光谱仪（HIRES）和麦哲伦稻盛京瓷Echelle（MIKE）光谱仪。我们利用一套新的高分辨率流体动力学模拟，探索WDM质量的1，2和4千电子伏（假设WDM由热文物），随着不同的物理动机的热历史。我们仔细地解决了不同来源的系统误差，可能会影响我们的最终结果，并执行保守的误差估计的Lya通量功率的分析。通过对多维天体物理学和宇宙学参数空间进行采样的方法，我们得到了早期退耦热遗迹形式的暖暗物质粒子的mwdm下限> 3.3 keV（2sigma）.增加斯隆数字巡天（SDSS）Lya通量功率谱并没有改善这一限制。质量为1 keV、2 keV和2.5 keV的热遗迹在约9 sigma、4 sigma和3 sigma C.L.处的数据不利，分别我们的分析不赞成WDM模型，其中在对应于k= 10 h/Mpc的（非线性）尺度下线性物质功率谱中存在抑制，其偏离LCDM模型超过10%。给定这个极限，相应的“自由流动质量”为2x10^8 Msun/h，低于该值，质量函数可能被抑制。因此，对于所谓的冷暗物质的小规模危机的解决方案，WDM的自由流贡献的空间非常小。
2013-08-26 astro-ph.CO
CMB constraints on $U(1)$ axion warm inflation
提出类轴子粒子与$U(1)$规范场相互作用的温暴胀模型，利用电磁场热涨落产生耗散与反作用，并借助CAMB和CosmoMC以CMB数据约束参数。
2025-07-23 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on the Thomson optical depth to the CMB from the Lyman-$α$ forest
University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology Cambridge（卡弗里宇宙学剑桥研究所）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；University of Nottingham（诺丁汉大学）
本研究首次仅用莱曼-α森林约束再电离电子光学深度，通过映射电离与热状态，获得τ_e约0.04的约束，为独立于CMB的再电离研究提供新途径。
2026-09-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Signatures of warm dark matter in the cosmological density fields extracted using Machine Learning
该研究构建贝叶斯神经网络，利用莱曼α森林逐像素重建IGM密度场并约束WDM粒子质量，使用少量观测数据即可匹配现有最优约束，1σ准确率达75%-85%。
2024-11-26 astro-ph.CO
Forecasting local Primordial Non-Gaussianities from UNIONS Lyman-Break Galaxies and Planck CMB lensing
University of Waterloo（滑铁卢大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术学院）；Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理珀米特研究所）；University of Hawaii（夏威夷大学）；National Research Council Herzberg Astronomy and Astrophysics（国家研究委员会赫尔茨伯格天文学与天体物理学研究所）
利用UNIONS Lyman-Break星系和Planck CMB引力透镜数据，通过MCMC方法预测局部原初非高斯性参数f_NL^loc的不确定性，以及星系偏差参数的不确定性，提出改进观测精度的方案。
2026-03-30 astro-ph.CO
Tracing Ultra Light Axions in Post-reionization, Lyman-$α$ and CMB Missions
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）
研究超轻轴子（ULA）作为暗物质候选者，通过预测21-cm强度映射与Lyman-α森林的互相关，以及下一代CMB任务，评估其对物质功率谱的尺度依赖抑制，发现联合分析可将ULA丰度误差降至10^{-4}量级。
2026-06-17 astro-ph.CO hep-ph
How warm are non-thermal relics? Lyman-$α$ bounds on out-of-equilibrium dark matter
我们研究了非冷暗物质（NCDM）在非热平衡状态下产生的功率谱。我们认为暗物质生产从标量凝聚体（暴胀，模量）的衰变，热化和非热化粒子的衰变，并从热和非热冻结。对于每一种情况下，我们计算的NCDM相空间分布和线性物质的功率谱，其特点是类似于温暖的暗物质（WDM）的截止。这个尺度完全由NCDM的状态方程决定。我们提出了一个映射过程，翻译的WDM莱曼- $α$质量绑定到NCDM的情况。这个过程不需要昂贵的特设非线性物质功率谱的数值计算。通过应用它，我们得到了几个NCDM的可能性，范围从$m_{\rm DM}\gtrsim {\rm EeV}$ DM生产的膨胀衰变与低再加热温度，以子千电子伏的值为非热冻结的界限。我们讨论了这些结果的具体例子，其中包括强稳定和非稳定的超对称模量，从暴胀衰变，$Z'$和自旋2介导的冻结，和非超对称自旋3/2 DM的引力子生产的唯象意义。
2021-03-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Study of warm inflationary models and their parameter estimation from CMB
对宇宙微波背景辐射温度各向异性的观测表明，单项式势暴胀模型与$n_s-r$的允许边界不一致。然而，在\textit{Warm Inflation}的背景下，某些暴胀的单项势是允许的，其中暴胀子与其他场的耦合在\textit{during and after}暴胀阶段都是重要的。在我们的研究中，我们考虑了$λϕ^4$和$λϕ^6$模型的暖膨胀与不同形式的暴胀耗散系数。我们参数化的原始功率谱的模型参数，即暴胀子自耦合，$λ$，和耗散参数，$Q_P$，由于暴胀子的相互作用与其他领域。然后，我们得到这些参数的联合和边际分布进行马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）分析使用{ \tt CosmoMC}数值代码。这些物理参数的估计是必不可少的建模。我们还获得了参数平均值的$n_s$和$r$值，并发现它们与观测界一致，证实了这些简单的模型是描述通货膨胀的可行模型。
2018-12-07 astro-ph.CO hep-ph
Neutrino masses and cosmology with Lyman-alpha forest power spectrum
我们利用Palanque-Delabrouille et al.（2013）从SDSS-III/BOSS测量的一维Ly $α$ -forest功率谱，辅以Planck 2015宇宙微波背景（CMB）数据和其他宇宙学探测器，给出了中微子质量、暴胀产生的原初涨落谱和$Λ$ CDM模型的其他参数的约束。本文改进了Palanque-Delabrouille等人（2015）之前的分析，通过使用一组更强大的校准流体动力学模拟来减少与分辨率和盒子大小相关的不确定性，通过采用一组更灵活的滋扰参数来描述星系际介质的演变，通过包括额外的自由度来考虑系统不确定性，用Planck 2015来代替Planck 2013。拟合Ly $α$数据单独导致的宇宙学参数与来自CMB数据独立的值非常一致，除了弱张力的标量指数$n_s$。将BOSS Ly $α$和Planck CMB结合起来，中微子质量之和被限制在$\sum m_ν< 0.12$ eV（95\%C. L.）包括所有确定的系统不确定性，比我们以前的限制（0.15 eV）更严格，更强大。将Ly $α$数据加入到CMB数据中，通过$τ$与$σ_8$的相关性，降低了再电离$τ$光学深度的不确定性。类似地，宇宙学参数之间的相关性有助于限制原初涨落$r$的张量-标量比。$n_s$上的张力可以通过允许运行${\mathrm d}n_s/{\mathrm d}\ln k…
2019-09-04 astro-ph.CO
Wandering in the Lyman-alpha Forest: A Study of Dark Matter-Dark Radiation Interactions
从观测到的Sunyaev-Zeldovich（SZ）星系团质量函数和弱引力透镜研究中推断出的大尺度物质波动的幅度，当以表面值考虑时，与宇宙微波背景（CMB）和重子声学振荡（BAO）的测量结果存在张力。在这项工作中，我们重新审视这种可能的差异是否可以归因于暗物质部门的新的相互作用。专注于宇宙学模型，暗物质与暗辐射物种的相互作用，直到时代的物质辐射平等，我们发现，从斯隆数字巡天的莱曼α通量功率谱的测量提供不支持的假设，即新的暗物质相互作用可以解决可能的紧张关系CMB和大尺度结构（LSS）之间。实际上，当仅考虑CMB、BAO和LSS数据时，虽然添加暗物质-暗辐射相互作用导致$2Δ\ln\mathcal{L}=12$相对于标准$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的改进，但是包含莱曼-α数据减少了相对于$Λ$的对$2Δ\ln\mathcal{L}=6$的拟合的改进。因此，我们得出结论，新的暗物质相互作用的统计证据（主要由普朗克SZ数据集驱动）充其量是边缘的，并且可能是由数据中的系统性引起的。我们还进行了Fisher预测分析的范围内的未来数据集组成的CMB-S4实验结合大型综合巡天望远镜星系调查。我们发现，流体状的暗辐射物种，$ΔN_{\rm fluid}$的有效数量的约束，将提高一个数量级相比，目前的界限。
2017-09-05 astro-ph.CO hep-ph
New Constraints on Warm Dark Matter from the Lyman-$α$ Forest Power Spectrum
本研究利用1080个高分辨率流体动力学模拟，结合莱曼-α森林通量功率谱观测，给出温暗物质粒子质量3.1 keV的95%置信下限，且微弱偏好4.5 keV的热遗迹质量，同时约束了高红移光电离背景性质。
2023-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
New Constraints on the free-streaming of warm dark matter from intermediate and small scale Lyman-$α$ forest data
我们提出了新的测量的自由流动的温暖暗物质（WDM）的莱曼- $α$通量功率谱。我们使用的数据来自用X-射手摄谱仪（$z=3 - 4.2$）观测到的中等分辨率、中等红移的XQ-100样品，以及Viel等人（2013）用HIRES/MIKE摄谱仪（$z=4.2 - 5.4$）获得的高分辨率、高红移样品。基于对莱曼- $α$通量功率谱依赖于自由流的暗物质、宇宙学参数以及星系际介质（IGM）的热历史的流体动力学模拟的进一步改进的建模，我们得到以下限制，表示为热遗迹WDM粒子的等效质量。单独的XQ-100通量功率谱给出了1.4 keV的下限，HIRES/MIKE样品的再分析给出了4.1 keV，而组合分析给出了我们最好的和显著增强的5.3 keV的下限（所有2个$σ$ C.L.）。联合分析的进一步改进部分是由于这两个数据集在天体物理学和宇宙学参数之间具有不同的简并性，当数据集合并时，这些参数被打破，更重要的是在热演化的选择上。这些结果都假定IGM的温度演化可以用红移的幂律来模拟。允许的IGM的温度与突然的温度变化高达5000 K的一个非平滑的演变降低了下限的组合分析到3.5千电子伏。然而，具有较小热遗迹质量的WDM将需要在窄红移间隔$z=4.6-4.8$中的$5000\,K$或更大的突然温度跳变，这与基于高分辨率Lyman- $α$森林数据的热历史观测以及在这些红移处低密度IGM中的光加热和…
2018-06-08 astro-ph.CO hep-th
The contribution of the Warm-Hot Intergalactic Medium to the CMB anisotropies via the Sunyaev-Zeldovich effect
宇宙流体动力学模拟预测，所有重子中有很大一部分处于温度在$10^{5}-10^{7}$ K范围内的轻度非线性结构中。由于气体是高度电离的，它可以通过宇宙微波背景辐射产生的温度各向异性来探测。我们完善我们以前的热Sunyaev-Zeldovich效应的估计，通过引入一个非多方的状态方程来模拟来自不同流体动力学模拟的温度-密度相图的冲击加热气体的温度分布。根据具体模型，康普顿化参数在$10^{-7}\le y_c \le 2\times 10^{-6}$范围内变化，与FIRAS上限兼容。这个幅度与一个简单的玩具模型一致，该模型用于估计电离气体细丝引起的平均效应。利用对数正态概率密度函数计算了WHIM灯丝产生的温度各向异性的关联函数和功率谱。对于宽范围的参数空间，辐射功率谱的最大幅度是在$\ell \approx 200-500$处的$(\ell+1)\ell C_{\ell}/2π=0.7-70(μK)^2$。该振幅与重子密度、哈勃常数和物质功率谱$σ_8$的振幅成比例，如$[(\ell+1)\ell C_\ell]_{\mathrm{max}}/2π\propto σ_8^{2.6}(Ω_b h)^2$。由于热Sunyaev-Zeldovich效应具有特定的频率依赖性，我们分析了用即将到来的普朗克数据检测该分量的可能性。
2013-01-28 astro-ph.CO
Modulation of CMB polarization with a warm rapidly-rotating half-wave plate on the Atacama B-Mode Search (ABS) instrument
我们在阿塔卡马B模式搜索（ABS）上评估了使用快速旋转的半波片（HWP）对宇宙微波背景（CMB）偏振的调制。解调后的时序数据（TOD），我们发现一个显着减少的大气波动。解调的TOD在500-1000秒的时间尺度上是稳定的，对应于1-2 mHz的频率。这有助于恢复大角度尺度的宇宙学信息，这通常只能从气球或卫星实验中获得。该技术还实现了对天体偏振的灵敏测量，而无需区分对两个正交线性偏振敏感的成对探测器的TOD。这是第一次演示使用快速旋转的HWP从地面平台去除这些水平的大气污染的能力。
2014-02-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
A generalized method of constraining Warm Inflation with CMB data
针对暖暴胀标量功率谱难以表示为$k$函数、无法直接接入CAMB与CosmoMC/Cobaya进行MCMC约束的问题，提出一种无需慢滚近似的广义转换方法，适用于复杂耗散系数和暴胀子势。
2024-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Comprehensive Bayesian re-analysis of the SARAS2 data from the Epoch of Reionization
我们提出了一个贝叶斯重新分析的天空平均21厘米的实验数据SARAS 2使用嵌套采样实现polychord，光谱平滑前景建模实现maxsmooth，详细的系统建模和快速信号仿真与globalemu。我们的分析不同于以往的SARAS 2数据分析，通过使用一个完整的贝叶斯框架和单独的建模的前景和非光滑的系统。我们使用最新的信号模型，包括莱曼- $α$和CMB加热参数的天体物理参数，如恒星形成效率，X射线加热效率，最小维里圆速度的恒星形成星系，CMB光学厚度和X射线光谱能量分布的低能截止。我们认为模型与多余的无线电背景以上的CMB产生通过无线电发射从早期星系和参数化的无线电生产效率。一个非平滑的系统被识别和建模为一个频率阻尼正弦波引入的电子和独立的天空。后者由天线的总效率调制，并且由数据略微有利。我们考虑三种不同的模型的数据中的噪声。SARAS 2对单个天体物理参数的约束非常弱，但我们确定了不利信号的类别。我们弱不赞成标准的天体物理模型与高莱曼- $α$通量和弱加热，更有信心地不赞成异国情调的模型与高莱曼- $α$通量，低X射线效率和高射电产生效率的早期星系。
2022-05-20 astro-ph.CO
Lyman-$α$ constraints on freeze-in and superWIMPs
众所周知，来自冻结或超级WIMP生产的暗物质（DM）会在宇宙学观测值上留下非冷DM签名。我们从莱曼- $α$森林观测这两种情况下，重新解释现有的莱曼- $α$热暖DM限制的基础上，我们自己的约束。我们排除DM质量低于15千电子伏的冻结，在良好的协议与以前的文献，并提供了一个通用的较低的质量约束superWIMP，取决于母粒子衰变宽度。特别强调的是放在混合的情况下，从冻结和superWIMP的贡献同样重要。在这种情况下，宇宙学观测量上的印记可以显著偏离热暖DM。此外，我们提供了一个修改后的版本的玻尔兹曼代码类，DM分布的解析表达式，并适合DM的传递函数，占两种机制的生产。此外，我们还从$ΔN_\mathrm{eff}$测量中得到通用的约束，并表明它们不能与Lyman- $α$观测中产生的约束竞争。为了说明，我们将上述通用限制应用于彩色$t$通道介质DM模型，在这种情况下，通过散射和衰变以及superWIMP产生的冻结贡献可能是重要的。我们绘制出整个宇宙学上可行的参数空间，由莱曼- $α$观测，大型强子对撞机和大爆炸核合成的边界所限定。
2022-03-23 astro-ph.CO hep-ph
CMB distortion from circumgalactic gas
研究了大质量星系晕中广泛环星系气体（CGM）产生的宇宙微波背景辐射（CMBR）的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）畸变。最近的观测表明，星系晕包含大量的在维里温度下的X射线发射气体，以及大量的温暖的OVI吸收气体。我们考虑的SZ扭曲的热气体在这些星系晕中的气体冷却时间比晕的破坏时间尺度更长。我们发现，SZ失真信号的热气体在这些星系晕的红移$z\approx 1\hbox{--}8$可以显着的小角标度（$\ell\sim 10^4$），并主导信号从星系团。大多数大质量星系（晕质量$\ge 10^{12.5}$ M $_\odot$）的SZ信号估计值与{ \it普朗克}在这些质量尺度上的边缘探测值一致。我们还考虑了温暖的环星系气体的SZ效应。从温暖的OVI吸收气体的综合康普顿失真估计为$y\sim 10^{-8}$，这可能是潜在的检测计划在不久的将来的实验。最后，我们研究了两种类型的调查，一个简单的扩展的SPT调查和一个更未来的宇宙方差有限的调查，从环星系气体的SZ信号的可探测性。我们发现，这些调查可以很容易地检测到从CGM的kSZ信号。借助Fisher矩阵分析，我们发现在没有气体分数红移演化的情况下，这些观测将有可能在边缘化宇宙学参数后将CGM中的气体分数限制在$\le 33$ \%。
2015-01-26 astro-ph.CO
Decaying Dark Matter and Lyman-$α$ forest constraints
衰变冷暗物质（DCDM）是目前正在研究的一个模型，主要涉及宇宙微波背景（CMB）和某些大尺度结构测量之间的$S_8$张力。衰变为一个大质量粒子和一个（或多个）无质量子粒子导致晚期宇宙中功率谱的抑制，这取决于母粒子和大质量子粒子之间的相对质量分裂$ε=(1-m^2/M^2)/2$以及寿命$τ$。在这项工作中，我们调查的BOSS DR 14一维莱曼- $α$森林通量功率谱的DCDM模型使用保守的有效模型的方法来解释天体物理的不确定性的影响。由于抑制的功率谱，由于衰变建立在低红移，我们发现，在参数空间中的区域，解决$S_8$张力可以很好地兼容的莱曼- $α$森林。然而，对于简并参数$ε\sim 0.1-0.5\%$的值，其中的功率抑制发生在由BOSS莱曼$α$数据探测的尺度内，我们发现改进的约束相比，以前的CMB和星系聚类分析，获得小质量分裂的$τ\gtrsim 18$陀螺仪。此外，我们的分析的BOSS莱曼- $α$通量功率谱允许值$τ\sim 10^2$陀螺仪，$ε\sim 1\%$，已被发现是首选的组合普朗克和星系团的数据与KiDS之前的$S_8$，我们甚至发现一个边际偏好在这一制度。
2022-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Hints of dark matter-neutrino interactions in Lyman-$α$ data
在这项工作中，我们调查的可能性，暗物质和（大质量）中微子可以通过一个简单的，恒定的截面相互作用。建立在以前的数值努力，我们约束这个模型与CMB，BAO，特别是莱曼- $α$数据。我们发现，后者暗示一个显着的偏离$Λ$ CDM，与约3 $σ$远离零的相互作用强度的偏好。我们追溯这种偏好的起源回到额外的倾斜，相互作用的情况下，可以印在莱曼- $α$通量功率谱，解决了一个众所周知的紧张局势，在确定这个数量之间的早期时间和莱曼- $α$探针。未来的工作，包括补充莱曼- $α$数据以及专门的数值模拟将是至关重要的，以测试这些结果。
2022-04-29 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter velocity dispersion effects on CMB and matter power spectra
利用修正的CAMB程序研究了暗物质粒子速度色散对CMB TT功率谱和物质线性功率谱的影响。源自热平衡过程的冷暗物质不会产生明显的影响，但如果粒子具有非热起源，情况就不是这样了。在小尺度下，物质功率谱的截止，类似于温暖的暗物质或后期形成的暗物质场景中产生的截止，似乎是速度色散效应的结果，其作用是压力扰动。
2015-12-15 astro-ph.CO
Constraining Warm Inflation with CMB data
我们直接用最新的CMB数据来对抗暖膨胀观测预测。我们专注于一个线性的温度（T）耗散系数结合最简单的模型的通货膨胀，一个四次混沌潜力。虽然在标准的冷暴胀版本中被排除在外，耗散降低了张量与标量的比值，并使四次混沌模型在可观测的允许范围内。我们将使用CosmoMC软件包来推导模型参数的约束条件：引起耗散的耦合常数的组合，对热浴有贡献的相对论自由度的有效数量，以及暴胀子势中的四次耦合。我们不假定先验的幂律原始谱，也不固定视界出口处的e折叠数。从动力学出发，根据模型参数，导出了e-折叠数与层位交叉处的同动尺度之间的关系，从而得到了依赖于$k$的原始功率谱。我们研究了文献中考虑的两种可能性的频谱，与暴胀子波动具有热或非热起源，并讨论了数据的能力，以约束模型参数。
2018-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining Dark Matter-Neutrino Interactions using the CMB and Large-Scale Structure
利用普朗克和大尺度结构实验的最新宇宙学数据，对暗物质和中微子的弹性散射截面进行了新的研究。我们发现最强的约束是由莱曼-α森林设定的，如果截面是常数，则给出sigma_{DM-neutrino} < 10^{-33}（m_DM/GeV）cm ^2;如果它与温度平方成比例，则给出当前的值sigma_{DM-neutrino} < 10^{-45}（m_DM/GeV）cm ^2。这是迄今为止对DM-中微子相互作用最强有力的限制，表明人们可以利用宇宙中物质的分布来探测暗（“不可见”）相互作用。此外，我们还发现，热MeV DM和一个恒定的弹性散射截面的情况下，自然预测（i）截断在莱曼α尺度的物质功率谱，（ii）N_eff ~ 3.5 +/- 0.4，（iii）H_0 ~ 71 +/- 3 km/s/Mpc和（iv）中微子质量的可能产生。
2014-01-29 astro-ph.CO hep-ph
Exploring Coupled Quintessence in light of CMB and DESI DR2 measurements
本研究分析了一个与暗物质相互作用的暗能量精质场模型，利用CMB、BAO和超新星数据约束相互作用参数，并考察暖暗物质影响，发现模型偏好存在分歧：DIC支持耦合暖暗物质的精质场，而贝叶斯证据倾向ΛCDM。
2025-09-11 astro-ph.CO gr-qc
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
Ly alpha escape during cosmological hydrogen recombination: the 3d-1s and 3s-1s two-photon processes
我们给出了莱曼α光子的辐射转移方程的一个公式，它允许我们包括宇宙学氢复合过程中3s-1 s和3d-1 s衰变通道的双光子修正。我们用这个方程来计算的Lyman α光子在氢复合过程中的Sobolev逃逸概率的修正，然后让我们计算的变化，在自由电子分数和CMB温度和偏振功率谱。结果表明，在z~1400处，与Sobolev近似相比，有效逃逸几率变化了DP/P ~+ 11%.在z~1190处，这使氢的复合速度加快了DN_e/N_e ~- 1.6%，这意味着|DC_l/C_l| l >~ 1500时约为1%-3%，CMB功率谱中最大值和最小值的位置发生了偏移。这些修正对于分析未来的资本市场管理局数据将是重要的。总校正是三个独立过程叠加的结果，涉及（i）问题的时间依赖性方面，（ii）由于莱曼α线附近的发射和吸收轮廓形状与正常洛伦兹线的量子力学偏差引起的校正，以及（iii）热力学校正因子，这是非常重要的。所有这些修正在Sobolev近似中都被忽略了，但它们在未来的CMB观测中很重要。所有这三个可以自然地获得在莱曼α吸收过程的双光子配方。然而，修正（i）和（iii）也可以在正常的“1+1”光子语言中推导出来，而不一定要去双光子图像。因此，只有（ii）是真正相关的量子力学方面的双光子过程（删节）
2009-04-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hints, neutrino bounds and WDM constraints from SDSS DR14 Lyman-$α$ and Planck full-survey data
Ly-$α$森林的一维通量功率谱是探测宇宙学参数的有力工具.假设一个包含大质量中微子的$Λ$ CDM宇宙学，我们发现最新的SDSS DR 14 BOSS和eBOSS Ly-$α$森林数据与当前对$(Ω_m, σ_8)$的弱透镜约束非常一致，并且与普朗克有同样小的张力水平。我们没有确定一个系统的影响，可以解释这个小的张力的数据分析，但我们表明，它可以减少在扩展的宇宙学模型中的光谱指数是不一样的非常不同的时间和尺度探测CMB和Ly-$α$数据。一个特殊的例子是$Λ$ CDM模型，它包括了在大质量中微子之上运行的光谱指数。结合Ly- $α$和Planck数据，我们发现对负运行有轻微（3 $σ$）偏好，$α_s= -0.010 \pm 0.004$（68% CL）.中微子质量边界被发现是强大的对不同的假设。在运行的$Λ$ CDM模型中，我们发现对于组合的Ly-$α$和Planck（温度和偏振）数据，$\sum m_ν<0.11$ eV在95%置信水平下，或者当添加CMB透镜和BAO数据时，$\sum m_ν< 0.09$ eV。我们进一步提供了强大的和几乎独立于模型的热暖暗物质的质量上的界限。对于由限于$z<4.5$的SDSS数据与XQ-100 \lya数据组合组成的保守配置，我们发现$m_X > 5.3\;\mathrm{keV}$（95\%CL）。
2020-04-06 astro-ph.CO
The Non-Linear Matter Power Spectrum in Warm Dark Matter Cosmologies
我们调查的非线性演化的物质功率谱使用一个大的高分辨率N体/流体动力学模拟。在初始条件下的线性物质的功率不断修改，以适应温暖的暗物质粒子，诱导一个小规模的切断功率相比，标准的冷暗物质的情况。这种热遗迹的影响是在小尺度上处理的，k > 1 h/Mpc，z < 5，这对下一代莱曼α森林，弱透镜和星系团调查特别重要。我们量化的质量和红移的温暖的暗物质非线性物质的功率的依赖性，我们提供了一个拟合公式，这是准确的，在2%的水平低于z=3和质量m_wdm > 0.5 keV。重子物理（冷却，恒星形成和反馈配方）的作用，对温暖的暗物质诱导的抑制也被量化。此外，我们将我们的研究结果与晕模型进行了比较，并显示了它们对宇宙剪切功率谱的影响。
2011-10-26 astro-ph.CO
Reconstructing the Gravitational Lensing Potential from the Lyman-$α$ Forest
我们提出了一种从Lyman- $α$森林数据重建弱透镜势的方法。我们推导出一个最佳的估计透镜潜力的基础上在真实空间中的像素之间的相关性的天空。该方法有效地处理了不规则间隔数据、测量中的孔洞、缺失数据和非均匀噪声。我们演示了模拟光谱和弱透镜的方法的实施。它示出的源密度$>\sim 0.5$每平方弧分和$\sim 200$像素在每个光谱（$λ/ Δλ= 1300$）的透镜电位可以重建高保真度，如果在光谱像素的相对吸收是信号为主。当噪声主导每个像素中的吸收的测量时，透镜化电位中的噪声较高，但是对于合理数量的源和噪声水平以及高保真度图，透镜化电位是可获得的。该透镜估计器还可应用于宇宙微波背景（CMB）的透镜化、21 cm强度映射（IM）或任何可以精确估计源的关联函数的情况。
2020-05-08 astro-ph.CO
Cross-correlations of the Lyman-alpha forest with weak lensing convergence I: Analytical Estimates of S/N and Implications for Neutrino Mass and Dark Energy
我们期望在两个看似无关的量之间存在可检测的相关性：宇宙微波背景（CMB）的四点函数和类星体（QSO）光谱中通量衰减的幅度。在给定方向上CMB会聚的幅度测量物质的投影表面密度。对类星体通量递减的测量跟踪了沿给定视线的小尺度气体分布。虽然这两个测量值之间的互相关对于单一视线来说很小，但即将进行的大型调查应该能够检测到它。本文提出了分析估计的信号噪声（S/N）的测量通量减量和收敛之间的互相关和测量通量减量的方差和收敛之间的互相关。对于正在进行的BOSS（SDSS III）和普朗克调查，我们估计这两个相关性的S/N为30和9.6。对于建议的BigBOSS和ACTPOL调查，我们估计S/N分别为130和50。由于通量递减方差与收敛之间的互相关与$σ_8$的四次方成比例，因此这些互相关的幅度可以潜在地用于测量z~2至2.5%处的$σ_8$的幅度，其中BOSS和普朗克数据集甚至更好地用于未来数据集。这些测量有可能测试暗能量的替代理论，并限制中微子的质量。在我们的分析计算中估计的大的潜在信号激励测试与非线性流体动力学模拟和分析即将到来的数据集。
2009-10-21 astro-ph.CO
Fresh Look at Neutrino Self-Interactions With the Lyman-$α$ Forest: Constraints from EFT and PRIYA Simulations
本文利用基于EFT和PRIYA模拟的新型eBOSS莱曼-α似然，联合Planck CMB数据重新约束中微子自相互作用，发现其强度可忽略，并给出新的自耦合上限。
2025-09-21 astro-ph.CO
Impact of a Warm Dark Matter late-time velocity dispersion on large-scale structures
我们调查了在暖暗物质场景中预期的后期（在$z\leq 100$）速度色散是否会对宇宙网产生一些影响（即，在男性化光环之外）。我们认为有效的流体动力学方程，同意在线性水平上的Vlasov方程的分析与pressurelike长期。然后，使用基于微扰展开和球形动力学的分析方法，我们研究了该项对1 keV暗物质粒子的影响。我们发现，晚时间的速度色散的扰动尺度上的功率谱和晕质量函数的影响可以忽略不计。然而，它有一个显着的影响，在$z \sim 3$的密度对比度的概率分布函数的尺度小于$0.1 h^{-1}$ Mpc，对应于莱曼- $α$云。最后，我们注意到数值模拟应该从$z_i\geq 100$而不是$z_i \leq 50$开始，以避免低估低红移下的引力聚集。
2013-05-16 astro-ph.CO
Constraints with CMB lensing on dark matter decays to massive decay products
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
利用CMB透镜效应约束暗物质衰变成两个较暖状态模型，发现DDM模型不被ΛCDM模型所偏好，且衰变产物速度受到严格限制。
2026-10-19 astro-ph.CO
Constraining the mass of light bosonic dark matter using SDSS Lyman-$α$ forest
如果宇宙中的暗物质中有很大一部分是由超轻标量场组成的，称为模糊暗物质（FDM），其质量为$m_a$ eV，那么它的德布罗意波长足够大，足以影响大尺度结构形成的物理学。特别是，相关的线性物质功率谱的截止修改银河系际介质（IGM）的结构在莱曼- $α$森林遥远的类星体探测的尺度。我们利用专门的宇宙学模拟，考虑到IGM的流体动力学研究这种效果。我们探索了量子压力的振幅FDM质量考虑这里，并得出结论，量子效应不应该修改显着的非线性演化的物质密度在相关的尺度上测量的莱曼- $α$通量功率，并为$m_a \geq 10^{-22}$ eV。我们推导出$m_a$和质量的热暖暗物质（WDM）模型，最适合莱曼- $α$森林数据之间的标度律，并从一个简单的线性外推推断显着不同。通过将FDM模拟与BOSS调查确定的$α$通量功率谱进行比较，并对相关干扰参数进行边缘化，我们排除了95%CL下$10^{-22} \leq m_a < 2.3\times 10^{-21}$ eV范围内的FDM质量。添加更高分辨率的$α$光谱将排除范围扩展到$2.9\times 10^{-21}$ eV。这对FDM模型提供了显著的约束，FDM模型被定制为解决$Λ$ CDM的“小规模问题”。
2017-08-21 astro-ph.CO
Warm and Cold Dark Matter in Bouncing Universe
由于摆脱了初始奇点，弹跳宇宙学成为暴胀的一个有希望的替代方案。然而，在后反弹阶段的熵产生仍然不清楚。在这项工作中，我们使用一个新推出的DM候选人（EQFIDM），它可以直接冻结在热平衡反弹后不久，跟踪剩余弹跳场（RBF）的熵产生衰减过程。具体来说，我们提出了一个模型独立的形式主义，以获得所有九种可能类型的熵产生衰变的RBF在一个通用的弹跳宇宙，并表明，由于在不同类型的熵生产，这个新的候选人的粒子质量可以从sub-keV规模到super-TeV规模。利用Lyman- $α$森林模型对线性物质谱的观测，我们发现，虽然有四种类型被排除在外，但其余五种类型（它们表明具有有效熵产生的冷暖EQFIDM候选者）与当前观测相适应。然后，我们说明了如何RBF的性质可以约束当前的观察和EQFIDM缓解小规模危机的潜力。
2020-08-24 astro-ph.CO
Weak Lensing Measurements from the Lyman-$α$ Forest
Physics Department, Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室物理系）
利用DESI和BOSS数据构建二次估计量投影到偏折模板，测量莱曼-$\alpha$ 森林弱透镜振幅，结果为 $A_L=0.62\pm0.33$，与预测和无透镜均一致。
2026-09-30 astro-ph.CO
Neutrino self-interactions in post-reionization era: Lyman-$α$, 21-cm and cross-spectra
Indian Statistical Institute（印度统计研究所）
研究中微子自相互作用对重子声学波时代后物质功率谱的影响，通过Fisher矩阵分析预测未来观测任务的约束，发现Lyman-α与21厘米交叉相关能有效区分中微子相互作用信号，CMB+PUMA组合在两种模式下均提供最佳约束。
2026-08-24 astro-ph.CO hep-ph
