暗物质与寻常物质相互作用的宇宙学约束

早期宇宙中暗物质与电子或质子的相互作用会在宇宙微波背景和物质功率谱上留下印记，并可通过宇宙学与天体物理观测进行探测。这些相互作用导致寻常物质与暗物质组分之间的动量与热量交换，进而使压强从寻常物质转移到暗物质。我们利用多样的数据组合探究这些相互作用：宇宙微波背景各向异性、重子声学振荡、莱曼-$\alpha$ 森林以及银河系亚晕丰度。我们使用暗物质–电子与暗物质–质子相互作用截面的模型无关参数化推导约束，并将这些约束映射到具体的暗物质模型上。我们的约束是对暗物质与寻常物质相互作用其他探测手段（如直接探测、大爆炸核合成、各类天体物理系统以及基于加速器的实验）的补充。它们排除了在很大暗物质质量范围内足够大的截面，而这些范围由于地球大气或地壳的过 burden 而无法被直接探测实验触及。