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混合暗物质模型中 X 射线星团数据与 BBN 的一致性

天体物理学 2009-10-28 v1

摘要

若热 X 射线辐射气体在丰富星团中代表了宇宙的样本(如冷暗物质模型所示),且宇宙处于临界密度,ΩT=1\Omega_T = 1,则数据似乎暗示其双子比 Ωb,x\Omega_{b,x}(即从 X 射线星团数据推导出的 Ωb\Omega_b)大于由大爆炸核合成(BBN)预测的值。虽然各种其他系统效应如混合效应可降低 Ωb,x\Omega_{b,x},但本文我们采用简单分析表明,将热暗物质(HDM,即低质量夸克)与 CDM 混合以形成混合暗物质模型可将 Ωb,x\Omega_{b,x} 降低,使得在 H0\lsim75  km/sec/MpcH_0 \lsim 75\;{\rm km/sec/Mpc} 时,Ωb\Omega_b 从 BBN 可获得显著的一致区间。由于低质量夸克因其在热 X 射线气体尺度上的聚集较少,一致区间稍大。我们以简单等温模型定量说明此结果。更现实的速度分散轮廓(即较不集中密度轮廓)暗示更少的夸克被捕获,从而进一步扩大一致区间。然而,我们也指出若未来观测发现 Ωbh2\lsim0.018\Omega_b h^2 \lsim 0.018,则本简单混合暗物质模型中的一致区间将消失。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9511111,
  title  = {Concordance of X-Ray Cluster Data With BBN In Mixed Dark Matter Models},
  author = {Russell W. Strickland and David N. Schramm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9511111},
  year   = {2009}
}

备注

12 pages g-zipped, uuencoded postscript. Figures available at ftp://astro.uchicago.edu/pub/astro/russell/x-ray_bbn/ or at http://astro.uchicago.edu/home/web/russell/research/cosmology/Omega_b/