基于 Planck 数据的冷热暗物质质量下限

我们表明，Planck 卫星对有效中微子数目 $N_{\text{eff}}$ 的新测量值可用于设定冷热暗物质质量的稳健下限，量级为 O(MeV)。如果暗物质通过与电子和光子的耦合或与中微子的相互作用保持热平衡，则我们的限制适用，且无论暗物质湮灭截面是 s 波还是 p 波均适用。为了说明我们的界限，我们将它们应用于一个超对称中性子通过轻混合左右手 sneutrino 介体湮灭为中微子的模型。虽然此前的数据未对该情景施加约束，但 Planck 对 $N_{\text{eff}}$ 的限制使我们能够设定中性子暗物质质量的下限为 3.5 MeV。