大爆炸初始条件与自相互作用隐暗物质

多种超引力与弦模型涉及隐 sector，其中隐 sector 可通过多种 portal 与可见 sector 微弱耦合。虽然隐 sector 与可见 sector 的耦合微弱，但其与暴胀子的耦合在很大程度上未知。它可能与可见 sector 耦合微弱，或具有与可见 sector 相同的强度，这将导致在再加热结束时隐 sector 为冷或热。这两种可能性可能对观测量产生显著不同的结果。我们在一个宇宙学自洽的隐 sector 暗物质模型中研究两个 sector 的热演化，其中隐 sector 与可见 sector 热耦合。在此框架内我们分析若干现象以说明其对初始条件的依赖。这些包括模型允许的参数空间、暗物质遗迹密度、质子-暗物质截面、BBN 时期有效无质量中微子物种数、自相互作用暗物质截面（其中自相互作用通过暗光子交换发生）以及 Sommerfeld 增强。最后给出了从星系尺度到星系团尺度的暗物质截面速度依赖性的拟合。分析表明初始条件对上述观测量有显著影响。分析在暗物质由暗费米子构成且可见与隐 sector 之间通过暗光子交换介导的框架内进行。此处讨论的技术可应用于更广泛类别的隐 sector 模型，使用可见与隐 sector 之间不同的介导方式来探索大爆炸初始条件对可观测物理的影响。