滚动暴胀子产生暗光子暗物质

我们详细研究了一种近期提出的机制，该机制在暴胀末期于质量范围 $\mu\,{\rm eV} \lesssim m \lesssim 10\,{\rm TeV}$ 内产生非热暗光子暗物质。由滚动暴胀子诱导的快子不稳定性导致暗(阿贝尔)规范相干产生，其功率谱峰值对应于暴胀末期的哈勃尺度。随着暴胀后宇宙的膨胀，暗光子发生红移，并在其宇宙演化中的某一时刻获得质量。我们特别关注暗光子在获得质量时处于相对论性情形，并考察相关的宇宙演化以计算今日的遗迹丰度。我们还考察了晚期功率谱，明确证明其保留了暴胀末期产生的峰值。我们表明该峰值对应于今日较小的物理尺度，$\ell_{\rm today} \sim {\rm cm} - 100\,{\rm km}$，且在 $\ell_{\rm today}$ 处的大密度涨落导致暗光子暗物质具有团块状性质。我们还讨论了潜在现象学及未来方向，并简要评论了非相对论性情形。