以 $\mathbb{Z}_3$ 对称暗物质模型检验全球 21 厘米信号

尽管 $\mathbb{Z}_3$ 对称暗物质模型在解决若干（天体）粒子物理问题方面展现出巨大前景，它们也可能在宇宙学观测上留下有趣印记。我们考虑两种此类有前景的模型：半湮灭暗物质（SADM）与 Co-SIMP $2\rightarrow 3$ 相互作用，并研究它们对全球 21 厘米信号的影响。SADM 单独无法解释 EDGES 凹陷，但在过剩射电背景辅助下表现更好；而 Co-SIMP 凭借内禀冷却效应可在不借助任何此类过剩辐射的情况下自然解释 EDGES 吸收特征。因此，后者成为 CDM 领域中罕见的使用轻子亲和相互作用实现 EDGES 凹陷的模型。进一步，考虑到 EDGES 与 SARAS 3 在全球 21 厘米信号上的持续争论，我们证明即便 EDGES 数据未来需要重新评估，所选模型在此背景下仍可行。随后我们将研究扩展至暗时代的可能反映，并通过 Planck 2018(+BAO) 数据集与 CMB 和 BAO 观测进行一致性检验。本工作因而呈现了在不同宇宙学观测视角下探索这些有趣粒子物理模型的引人注目案例。