轴子作为冷暗物质候选者：二阶微扰证明

我们证明，作为相干振荡标量场的轴子，在包括超视界尺度在内的所有宇宙学尺度上，其二阶微扰均表现为冷暗物质 (CDM)。该证明是在轴子共动规范下进行的。对于标准质量，轴子压强项仅在小于太阳系尺度的范围内导致其偏离 CDM 行为；在此小尺度之外，基于 CDM 共动规范的轴子流体方程与 CDM 方程完全相同，且精确等同于二阶牛顿方程。我们还表明，即使到二阶微扰，轴子流体也不会产生旋转（矢量型）微扰。因此，对于轴子流体情形，即便考虑旋转微扰，我们在二阶精度上仍具有相对论/牛顿对应关系。我们的分析是在存在宇宙学常数的情况下进行的，并且可以容易地推广到包含其他流体和场分量的实际情形。