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暗 compact 对象和轴子迷你 Halo 对 21-cm 信号的动力学加热影响

宇宙学与河外天体物理 2025-12-02 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

宇宙暗时期末期的质子温度可从中性氢的 21-cm 超精细跃迁观测中推断。暗区的任何能量注入因此都可以通过这些测量被检测到。暗 compact 对象和暗物质亚结构可以通过动力学摩擦将热量传递给质子。在本工作中,我们评估了利用即将到来的 21-cm 实验探测动力学摩擦引起的加热的前景,具体包括质量在 102M10^2 M_{\odot}105M10^5 M_{\odot} 范围内的暗 compact 对象,以及轴子迷你 Halo。我们发现,21-cm 全局信号和功率谱测量将对构成暗物质约 10% 的暗 compact 对象具有敏感性,并且将显著提升对质量在 101810^{-18} eV 到 10910^{-9} eV 范围内的类轴子粒子的灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.00169,
  title  = {Dynamical Heating from Dark Compact Objects and Axion Minihalos: Implications for the 21-cm Signal},
  author = {Badal Bhalla and Aurora Ireland and Hongwan Liu and Huangyu Xiao and Tao Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.00169},
  year   = {2025}
}

备注

6+6 pages, 2 figures