动量空间中来自原初热浴的暗辐射

受未来 CMB 巡天惊人前景的推动，我们通过动量空间中的严格分析，评估了早期宇宙中由两体衰变或与热浴粒子的二体散射所产生的暗辐射量。我们追踪暗辐射相空间分布的演化，并利用渐近解来评估以额外中微子有效数目 $\Delta N_{\rm eff}$ 参数化的额外相对论性能量密度。我们的方法可用于研究在整个宇宙历史中从未达到平衡的轻粒子，并在它们热化时仔细审视退耦的物理过程。我们对参与产生过程的所有粒子纳入了量子统计效应，并考虑了可见 sector 与不可见 sector 之间交换的能量。非瞬时退耦导致了最终分布中的谱畸变，我们量化了这些畸变如何转化为相应的 $\Delta N_{\rm eff}$ 值。最后，我们对精确结果与现有文献中常用近似方法进行了全面比较。值得注意的是，我们发现差异可能大于未来观测的实验灵敏度，这证明了在动量空间中进行严格分析的必要性。