来自 DESI DR1 全形状、Planck 与 ACT 的超轻轴子约束

我们提出了对作为暗物质子成分的超轻轴子（ULA）的更新界限，该界限源自 DESI 数据发布 1 星系功率谱的全形状分析，并结合了来自 ACT 和 Planck 的宇宙微波背景（CMB）数据。我们关注 $10^{-32}\,\mathrm{eV}\leq m_a \leq 10^{-24}\,\mathrm{eV}$ 的质量窗口，采用了基于大尺度结构有效场理论的最新分析方法。对于最小质量，我们与 DESI 的联合分析比仅使用 CMB 的约束改善了超过两倍，确立了迄今为止最严格的限制。例如，对于 $m_a \sim 10^{-29}\,\mathrm{eV}$，ULA 被限制为仅占物质总能量密度的 $0.3\%$。DESI 亮红星系样本显示出对 $m_a \approx 10^{-26}\,\mathrm{eV}$ 的 ULA 子成分的轻微偏好，这反映了先前来自 BOSS 的暗示，但在与 CMB 数据结合后这种偏好消失了。在未来研究中探测最大质量（$m_a\gtrsim10^{-25}\,\mathrm{eV}$）时，将数据分析扩展到更小尺度（无论是星系团还是 CMB 透镜）将有所裨益，但也需要理论建模的同步改进。