Halo assembly in cold and warm dark matter during the JWST frontier epoch
本文利用CDM与WDM的N体模拟比较高红移晕坍缩时间，发现坍缩延迟与后代晕质量反相关，JWST在无助于透镜观测时难以区分两种宇宙学。
2023-06-01 astro-ph.CO
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
Universal subhalo accretion in cold and warm dark matter cosmologies
通过观测暗晕的角入射模式，可以研究大尺度结构对主晕的影响。特别是，由于温暖和寒冷的暗物质宇宙学预测不同的丰度和内部性质的晕在质量函数的低质量端，这是有趣的，以检查是否有差异，这些低质量的晕是如何吸积。吸积事件被定义为晕成为子结构的时刻，即当它穿过其宿主的维里半径时。我们量化的剪切张量的宇宙网络在每个点和检查，相对于其本征向量，这样的吸积事件发生在冷（$Λ$ CDM）和温暖（1千电子伏无菌中微子WDM）暗物质宇宙模型。我们发现，CDM和WDM的subhalos优先吸积沿主轴的剪切张量对应的最弱的崩溃方向。光束强度受宿主和次晕质量以及吸积事件发生时的红移调制。尽管在高红移处，最大质量的主晕和次晕最强，但我们发现优先下降总是与最弱坍缩的轴对齐，因此我们说它具有普适性。我们比较了在WDM宇宙学中的光束强度与在$Λ$ CDM场景中发现的光束强度。虽然主要的发现保持不变，但在所有红移中，WDM模型中最大质量宿主晕的吸积似乎比$Λ$ CDM宇宙学中的吸积更多。
2017-09-04 astro-ph.CO
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
Structure formation in warm dark matter cosmologies: Top-Bottom Upside-Down
波动谱上的阻尼和热速度的存在作为温暖的暗物质粒子（如无菌中微子）的特性，从结构形成机制到晕的内部结构，都留下了独特的印记。使用温暖的暗物质模拟，我们探讨了这些影响的结构形成不同的粒子能量，我们发现，结构的形成比原来假设的更复杂，自上而下的崩溃和层次（自下而上）集群在多个尺度上的组合。一个场景相对于另一个场景更突出的程度取决于粒子的能量和局部分析区域的形态和结构。暖暗物质晕中存在的壳层和焦散线是模拟中看到的另一个重要效应。此外，我们讨论了热速度对结构形成的影响，从理论上考虑，以及从模拟分析。我们重新审视的假设时，估计的速度分散的温暖的暗物质粒子，已通过在以前的作品超过十年，我们给出了一个独立的估计速度。我们发现一些不一致的地方在以前发表的结果。暖暗物质粒子质量与其相应的速度色散之间的关系强烈依赖于模型，因此模拟结果对粒子质量的约束很弱。最后，我们回顾了技术上的困难，出现在温暖的暗物质模拟的方法可能的改进。
2015-06-23 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
Typical density profile for warm dark matter haloes
利用Salvador-Solé等人（2012）最近提出的（自下而上）层次晕生长模型，我们推导出了具有两种不同质量的非热无菌中微子的和谐暖暗物质（ΛWDM）宇宙学中具有多个相关质量的晕的典型球平均密度分布。预测的密度分布在小半径处变得平坦，正如从光谱截止的影响所预期的那样。核心不能解决，但是，因为非零粒子速度产生的最小质量的原晕在小节点，这在相应的半径无效的模型的碎片。
2012-07-09 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
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
Structure Formation with Warm White Noise: Effects of Finite Number Density and Velocity Dispersion in Particle and Wave Dark Matter
Rice University（莱斯大学）；Carnegie Observatories（卡内基观测站）；International Centre for Theoretical Physics（国际理论物理中心）
研究了暖白噪声在暗物质结构形成中的影响，揭示其在有限数密度和速度弥散作用下的演化特性及对暗物质功率谱的预测。
2025-11-19 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
Constraining warm dark matter with cosmic shear power spectra
假设所有的暗物质都是由光热遗迹粒子组成，我们研究了宇宙剪切对暗物质粒子质量的潜在约束。由于在这样的温暖的暗物质的情况下，我们使用的分析拟合的线性温暖的暗物质功率谱和比较（i）晕模型使用的质量函数从这些线性功率谱和（ii）分析拟合的非线性演化的线性功率谱。我们乐观地忽略了重子对这项工作的竞争效应。我们发现方法（ii）与方法（i）相比是保守的。我们使用这些方法评估宇宙学约束，边缘化超过其他四个宇宙学参数。使用更保守的方法，我们发现，一个欧几里得弱透镜调查与普朗克宇宙微波背景任务的主要各向异性的约束一起可以实现2.5千电子伏的粒子质量的下限。
2011-01-24 astro-ph.CO
Nonlinear evolution of dark matter subhalos and applications to warm dark matter
我们描述的方法，包括非线性演化，包括潮汐效应，在冷（CDM）和暖（WDM）暗物质宇宙的晕下分布特性的计算。使用半解析建模，我们包括动态摩擦，潮汐剥离，潮汐加热的影响，使我们能够动态地发展的subhalo分布。我们校准我们的非线性演化方案的CDM subhalo质量函数在水瓶座N-体模拟，模拟范围内产生subhalo质量函数。我们发现潮汐效应是在subhalo人口的非线性演化的主导机制。最后，我们计算了$m_χ=1.5$ keV WDM模型的次晕质量函数，并比较了CDM和WDM模型中次晕的径向数密度和质量密度分布。我们发现，所有三个签名之间的两个暗物质模型不同，这表明探针的子结构可能能够区分它们。
2014-08-14 astro-ph.CO
Cores in warm dark matter haloes: a Catch 22 problem
温暖的暗物质粒子的自由流动抑制了波动谱，使晕的质量函数变小，并为暗物质结构留下了细粒相密度极限。相空间密度极限预计会在晕中心留下一个恒定密度的核心，这与冷暗物质的情况相反。我们探索这些影响，使用高分辨率的模拟结构形成在不同的温暖暗物质的情况。我们发现，我们在模拟晕获得的核心的大小是在很好的协议与理论预期的基础上刘维尔定理。然而，我们的模拟表明，为了在矮星系（M~ 1 e 10 Msun）中产生一个重要的核心（r_c~1 kpc），需要一个质量低至0.1 keV的热候选者。这将完全阻止矮星系的形成。对于满足大尺度结构约束（m_wdm大于1-2 keV）的候选者，对于质量为1 e10（1 e8）Msun的暗物质晕，核心的预期尺寸为10（20）pc的量级。我们的结论是，“标准”温暖的暗物质是不可行的解决方案来解释存在的核心密度分布在低质量星系。
2012-05-10 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
Purely gravitational dark matter production in warm inflation
Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS（杭州高等研究院，中国科学院大学）；Yangzhou University（扬州大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific（亚太理论物理中心）
研究在温暖膨胀背景下通过引力机制产生暗物质，发现其热力学特性与标准膨胀不同，限制了暗物质质量范围。
2026-01-08 astro-ph.CO
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
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 Dark Matter and Cosmic Reionization
在暗物质由keV质量的粒子（如无菌中微子）组成的模型中，小尺度的密度扰动被抑制，延迟了最低质量星系形成的时期，因此将再电离过程转移到更晚的时期。在这项研究中，集中在温暖的暗物质（WDM）的质量接近其目前的下限，即周围的$3$ keV区域，我们从星系光度函数，电离历史和冈恩-彼得森效应的约束。我们表明，即使调整模拟中的恒星形成效率以匹配CDM和WDM模型中观测到的UV星系光度函数，Gunn-Peterson光学深度的完整分布仍保留了WDM模型中延迟再电离的强烈特征。然而，直到现代星系形成模拟中使用的恒星形成和恒星反馈模型得到更好的约束，任何关于暗物质性质的结论都来自于再电离观测值仍然依赖于模型。
2017-08-28 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
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
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
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
Common Origin of Warm Dark Matter and Dark Radiation
我们考虑一个宇宙学的情况下，一个相对论性粒子和一个稳定的大质量粒子同时产生的衰变后，大爆炸核合成的粒子，但之前的物质辐射平等。相对论性粒子和大质量粒子分别表现为暗辐射和暖暗物质。由于共同的起源，温暖度和丰度密切相关。我们将导致这种情况的模型称为温暖和相对论衰变产物的共同起源（COWaRD）。我们表明，COWaRD预测的暗辐射量和抑制的大尺度结构，这可以在未来的精密宇宙学观测进行测试之间的相关性。我们证明，COWaRD实现，作为一个例子，在一类超对称轴子模型和未来的观测下一代宇宙微波背景，大尺度结构，21厘米的调查可以揭示的理论结构。
2020-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Could fresh lava be (warm) dark matter?
暗物质模型根据其对星系性质的影响可以分为冷暗物质（CDM）、暖暗物质（WDM）、自相互作用暗物质（SIDM）和模糊暗物质（FDM）。为了庆祝愚人节，也为了庆祝2022年冰岛Fagradalsfjall火山爆发一周年，我们专门探索了新鲜熔岩作为WDM的候选者。我们第一手验证了熔岩确实是温暖的（表现出自由流动，并在喷发结束后保持温度几个月，是1000K，点燃草，可以感觉到一个人的眉毛在4米的距离烧焦）和黑暗一旦充分脱离其生产来源。
2022-03-30 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Warm Dark Matter in B-L Inverse Seesaw
我们表明，一个标准模型规范单重态费米子场，质量的数量级keV或更大，并参与了轻中微子质量产生的反跷跷板机制，可以是一个很好的暖暗物质的候选人。我们的框架是基于标准模型的B-L扩展。这种结构确保了活性中微子与上述暗物质场之间不存在任何混合。这就避开了通常由X射线观测对暖暗物质质量的限制。我们表明，过剩的热产生的温暖的暗物质（但没有达到化学平衡）可以减少到一个可接受的范围内存在的模量场衰减到辐射-虽然只有当再加热温度足够低。我们的暖暗物质候选者也可以直接从再加热过程中模量场的衰变中产生。在这种情况下，获得适当数量的残余丰度，同时保持再加热温度足够高，以符合大爆炸核合成边界，限制了模场衰变为暗物质的分支比。
2015-02-08 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation or Warm Dark Matter from long lived particle decays in the light of Planck
虽然普朗克的数据支持标准ΛCDM模型，但它仍然允许暗辐射的存在，相当于大约一半的额外标准中微子种类。我们提出了一个方案，从热产生的粒子衰变成一个更轻的稳定遗物加标准费米子获得分数的“有效中微子物种”。在寿命远大于1秒时，遗迹粒子和非热中微子成分都对暗辐射有贡献。通过增加稳定粒子与不稳定粒子的质量比，遗迹粒子不再充当暗辐射，而是成为质量为O（1 keV-100 GeV）的暖暗物质的候选者。在这两种情况下，都有可能解决锂的问题。
2013-06-25 astro-ph.CO hep-ph
Forecasts for Warm Dark Matter from Photometric Galaxy Surveys
我们提出了一个Fisher矩阵预测的热暖暗物质（WDM）粒子的质量从当前（DES类）和未来（LSST类）光度星系调查使用星系角功率谱的敏感性。我们使用修改后的Halo模型来模拟WDM效应的非线性聚类。我们估计，从这个观察单独的下限$m_{\text{wdm}}>647$ \，eV（$m_{\text{wdm}}>126$ \，eV）的LSST（DES）的情况下，可以得到。
2018-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Warm Decaying Dark Matter and the Hubble Tension
如果一部分暗物质不稳定，在物质辐射相等的时候衰变成暗辐射，它可能会影响宇宙的膨胀历史，从而有助于改善哈勃常数的本地测量值与从宇宙微波背景和重子声学振荡的测量结果（假设标准的$Λ$ CDM宇宙学）推断的值之间长期存在的紧张关系。然而，如果衰变的暗物质的这一成分是冷的，它将改变引力势的演化，导致与这些相同的数据集不一致。考虑到这一点，我们在这里考虑一个组件的衰变温暖的暗物质，与自由流的长度是足够长的，以保持与现有的数据一致。我们研究了暖衰变暗物质的背景和微扰演化，并利用宇宙学数据来约束这种粒子的质量、丰度和衰变率。我们发现，温暖的衰变暗物质的一个组成部分，可以显着降低本地和宇宙学测定的哈勃常数之间的紧张关系。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph
KeV Warm Dark Matter and Composite Neutrinos
基本keV惰性狄拉克中微子可以是复合中微子方案的天然成分。对于某种复合中微子理论，这些惰性中微子自然具有适当的混合角，可以共振产生温暖的暗物质（WDM）。或者，我们表明，这些不育中微子可以WDM产生的熵稀释热冻结出，与必要的熵产生所产生的不平衡衰变，而是从复合中微子部门的限制，提供了足够的过冷。
2012-09-25 astro-ph.CO hep-ph
Radiative Scaling Neutrino Mass and Warm Dark Matter
提出了一个新的和激进的方案，简单的2006年模型的辐射中微子质量，其中没有跷跷板机制，即中微子质量不是成反比的一些大的质量尺度，相反，流行的理论思维。圈中的中性单重费米子的质量约为10 keV，其中最轻的是绝对稳定的，其他的则是非常长寿的。所有这些都是温暖的暗物质的组成部分，这是解释所有尺度宇宙结构的可能新范式。
2012-08-14 astro-ph.CO hep-ph
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
Freeze-in gravitational waves and dark matter in warm inflation
Sun Yat-sen University (Zhuhai Campus)（中山大学（珠海校区））
本文研究温暖膨胀中冻结过程产生的引力波谱及暗物质生成，比较不同耗散项对高频引力波信号的影响，揭示谱行为差异，为探索膨胀与暗物质模型提供途径。
2026-03-17 astro-ph.CO 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
Scalar field theory for warm dark matter
暖暗物质（WDM）可以用简化的相对论气体（RRG）模型来描述。在这项工作中，它是解析地构造的标量场的作用最小和非最小耦合到重力，这是等价于RRG的意义上，他们产生相同的宇宙学解决方案的共形因子的度规。特别地，我们构造了对应于具有共形对称性的无自旋粒子的超相对论性理想气体模型的标量理论。最后，补充我们的标量场模型与动态暗能量的运行宇宙学常数（RCC）的形式的可能性也被认为是。
2020-11-20 astro-ph.CO gr-qc
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
Neutrinos as Hot or Warm Dark Matter
活跃和惰性的亚电子伏特中微子都可以为热暗物质（DM）提供服务。另一方面，keV的不育中微子可能是一个很好的候选人温暖的DM。β衰变（例如，H-3和Ru-106）和EC-衰变（例如，Ho-163）核被认为是最有希望分别捕获这些极低能中微子和反中微子的靶。计算了在不同的味混合方案下，残余电子中微子和反中微子相对于相应的β衰变或EC衰变背景的俘获率。我们强调，这种直接的实验室测量热或温暖的DM可能不是没有希望的长期。
2011-11-28 astro-ph.CO hep-ph
Decaying warm dark matter and structure formation
我们从结构形成的角度研究了暖暗物质（WDM）的宇宙学，包括稳定和衰变。我们比较了与WDM质量为1.5 keV和0.158 keV的物质功率谱，与稳定的冷暗物质$Λ$ CDM $\equiv$ SCDM范式的预期，作为我们的参考模型。我们仔细研究了与暗物质的温暖性质相关的影响，以及它衰变的事实。衰变的暖暗物质（DWDM）的情况是动机良好的，出现在一个广泛的粒子物理理论类中微子质量产生的连续的全球轻子数对称性的自发破缺。大强子以南部-戈德斯通玻色子的形式出现，并从引力效应中获得质量，这明显违反了全局对称性。majoron必然衰变为中微子，其幅度与它们的微小质量成正比，这通常使它具有宇宙学上的长寿命。使用N体模拟，我们表明，我们的DWDM图片导致一个可行的替代方案的$Λ$ CDM的情况下，预测，可以在小尺度上有很大的不同。
2018-12-17 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$\sim 0.01 L_{\odot}…
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The ALMA-ALPAKA survey II. Evolution of turbulence in galaxy disks across cosmic time: difference between cold and warm gas
利用57个跨越z=0-5星系盘的冷气体示踪剂速度弥散数据，发现冷气体湍流低于暖气体约3倍且主要由恒星反馈驱动，提出超新星驱动湍流演化模型。
2024-07-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Warm Dark Matter from keVins
我们提出了一个简单的暖暗物质（WDM）模型，其中两个费米子被添加到标准模型：（准）稳定“keVins”（keV惰性费米子），占WDM和他们的不稳定的兄弟，“GeVins”（GeV惰性费米子），两者都携带零电荷和轻子数，（近似）“惰性”，在这个意义上，它们唯一的相互作用是通过抑制耦合到Z。我们认为，在这种情况下，稳定的keVins热产生的，其丰度随后被稀释的熵产生较重的不稳定GeVins的衰变。这种机制可以在各种各样的模型中实现，包括E_6激发的超对称模型或包含无菌中微子的模型。
2012-05-02 astro-ph.CO hep-ph
A warm dark matter cosmogony may yield more low-mass galaxy detections in 21-cm surveys than a cold dark matter one
通过EAGLE模拟预测，暖暗物质宇宙学因低质量星系形成晚、保留气体多，在21厘米巡天中低$w_{50}$端探测到的星系多于冷暗物质，为未来巡天提供约束途径。
2024-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Epoch of Reionization in Warm Dark Matter Scenarios
本文研究了在不同的宇宙学背景下，早期星系形成对再电离过程的影响。本文利用半解析模型和抑制的初始功率谱，得到了热暖暗物质和无菌中微子宇宙学中的紫外光度函数。利用固定和可变的光子逃逸分数模型（$f_{esc}$），我们追溯了仅含热恒星辐射的星系际介质的电离历史。对于每个宇宙学，我们找到一个固定的上限$f_{esc}$，这保证了在$z<6.7$完成的过程。分析测试与高Z电离氢体积分数的两个极限假设，比较我们的预测与观测结果。
2021-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hints against the cold and collisionless nature of dark matter from the galaxy velocity function
观测到的矮星系数量作为旋转速度的函数，明显小于宇宙学标准模型的预测。这种差异不能简单地通过假设强重子反馈过程来解决，因为它们会违反星系的最大圆速度（$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
Free streaming of warm wave dark matter in modified expansion histories
本研究利用莱曼-α森林观测约束超轻波暗物质参数空间，并评估三种修正膨胀历史对其自由流效应的影响。
2025-06-20 astro-ph.CO hep-ph
A Study of Warm Dark Matter, the Missing Satellites Problem, and the UV Luminosity Cut-Off
在温暖的暗物质的情况下，Press-Schechter形式主义是有效的星系质量大于“速度色散截止”。在这项工作中，我们扩展到速度色散截止以下的质量的预测，从而解决了“失踪的卫星问题”，和休息帧紫外线光度截止所需的不超过测量的再电离光学深度。我们发现这两种现象的预测和观察之间的协议。作为一个副产品，我们从第一性原理得到经验塔利-费舍尔关系。
2022-11-22 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
