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CMB 对暗物质-质子散射的约束:基于似然轮廓研究先验体积效应

宇宙学与河外天体物理 2026-03-27 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

我们对速度无关的暗物质-质子散射提出了似然轮廓约束,包括仅部分暗物质具有此类非引力相互作用的情况。频率学派似然轮廓技术提供了与先验无关的约束,避免了我们所展示的在此模型贝叶斯约束中出现的先验体积效应。在散射截面或相互作用暗物质比例趋近于零的极限下,其他相互作用暗物质模型参数变得无约束,导致后验分布偏向该参数空间区域。利用 Planck 2018 宇宙微波背景各向异性数据,我们发现先验体积效应对用于放置暗物质散射约束的后验分布有显著影响。与频率学派分析相比,贝叶斯方法始终高估了对散射截面的约束。鉴于先验体积效应可能导致模型的上限存在偏差,我们建议在贝叶斯约束之外补充频率学派统计量,以更好地评估先验的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.25731,
  title  = {CMB constraints on dark matter-proton scattering: investigating prior-volume effects using profile likelihoods},
  author = {Maria C. Straight and Tanvi Karwal and José Luis Bernal and Kimberly K. Boddy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.25731},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 7 figures, and 2 tables