连接宇宙学衰变暗物质与中微子物理

暗物质衰变为不可见粒子，会因其对功率谱特有的红移依赖抑制效应，在大尺度结构巡天中留下印记。我们提出了一个包含两个准简并单态费米子 $\chi_1$ 和 $\chi_2$ 的模型，其中较重的态以宇宙学时间尺度衰变为 $\chi_2 \to \bar \chi_1 \nu \nu$，并且该模型也能容纳非零的中微子质量。值得注意的是，对于通过冻结产生机制获得正确暗物质丰度并重现观测到的中微子质量的参数，暗物质衰变可以在即将到来的大尺度结构巡天中产生可探测的信号，产生 JUNO 可及的弥散反中微子通量，以及 COSI 探测能量范围内的伽马射线谱线。$\chi_2$ 的宇宙学寿命以及 $\chi_{1,2}$ 之间微小的（辐射诱导的）质量分裂，都是该模型中微子质量产生机制的自然结果。这突显了大尺度结构巡天在探索某些类别中微子质量模型方面的潜在作用。