镜像暗物质宇宙学 I：扰动的线性演化

这是一系列论文的第一篇，致力于研究具有与普通世界相同微物理特性但温度较小（由 BBN 约束限定）的平行镜像世界的宇宙学意义。普通与镜像部门之间的温度差异导致关键形成时刻发生偏移，这种形成在镜像部门受不同条件的制约。我们考虑作为输入的绝热标量原始扰动，对所有相关尺度进行分析（Jeans 长度与质量、Silk 尺度、视界尺度），分别针对普通与镜像部门进行比较，以 CDM 为基准。这些尺度是该理论基本参数（镜像等离子体温度和镜像氢子质量）的函数，特别是由两个部门关键时刻差异所影响。随后我们使用数值代码计算镜像宇宙中各组成分（普通氢子和光子、镜像氢子和光子，以及可能的冷暗物质）在线性范畴内密度扰动的演化。我们分析了在不同镜像温度和氢子密度下的扰动演化，得出对于 x=T'/T 小于典型值 x_eq（即镜像氢子-光子解耦发生在物质-辐射相等之前），镜像氢子在线性结构形成过程中等效于 CDM。事实上，x 的值越小，镜像暗物质在线性范畴内的行为就越接近标准冷暗物质。