暗物质不可见衰变的宇宙学限制

冷暗物质可能处于亚稳态，并以极长的寿命衰变为其他粒子。如果暗物质的衰变产物是弱相互作用的（例如中微子），那么它对天体物理过程的影响将微乎其微，因此难以观测。然而，由于状态方程的改变，这种衰变会影响宇宙的膨胀历史。我们利用从近期几次观测中精选的高质量 Ia 型超新星 (SN Ia) 数据集，以及 WMAP 三年数据给出的宇宙微波背景 (CMB) 角谱第一个峰的位置，来限制暗物质衰变为中微子的速率 $\Gamma=\alpha \Gamma_{\chi}$，其中 $\alpha$ 是转化为中微子的静止质量分数，$\Gamma_{\chi}$ 是衰变宽度。我们发现，在 95.5% 的置信水平下，$\Gamma^{-1} > 0.7\times10^3$ Gyr。