用弱引力透镜与宇宙微波背景辐射约束热暗物质的子物种
宇宙学与河外天体物理
2025-01-22 v2
摘要
尽管众所周知暗物质的主体必为冷暗物质，但存在额外的次主导热物种仍属合理可能。本文中，我们研究宇宙剪切功率谱在约束此类混合（热加冷）暗物质情形中的潜力，该情形含两个额外自由参数：热占总暗物质比例（f_hdm）与热组分的热质量（m_hdm）。对千度巡天宇宙剪切数据（KiDS）及普朗克（Planck）的宇宙微波背景（CMB）温度与偏振数据运行贝叶斯推断分析，我们导出了混合暗物质情形的新约束。我们发现对 m_hdm≤20 eV 的极热物种，95% 置信限为 f_hdm<0.08；对 m_hdm≤80 eV 该约束放宽至 f_hdm<0.25。质量高于 m_hdm∼200 eV 的情形数据无法约束。除给出限制外，我们探究了混合暗物质缓解透镜与 CMB 间成团性（或 S_8）张力的潜力。我们发现从纯冷暗物质转向混合暗物质情形时，(Ω_m - S_8) 的二维张力由 2.9σ 降至 1.6σ；计算 S_8 的一维高斯张力时改善较缓，由 2.4σ 降至 2.0σ。
引用
@article{arxiv.2309.03865,
title = {Constraining Hot Dark Matter Sub-Species with Weak Lensing and the Cosmic Microwave Background Radiation},
author = {Fabian Hervas Peters and Aurel Schneider and Jozef Bucko and Sambit K. Giri and Gabriele Parimbelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03865},
year = {2025}
}
备注
8 pages, 4 figures