具有任意衰变质量产物的衰变暗物质模型中的扰动演化与宇宙学约束

衰变暗物质 (DDM) 是一个候选方案，可解决标准 $\Lambda$CDM 模型预测与小尺度观测之间的差异，例如银河系伴星系的数量计数以及星系中心的密度轮廓。先前的研究仅限于衰变粒子无质量和/或与母粒子质量几乎简并的情形。在此，我们扩展了 DDM 模型，使其能够考虑具有任意寿命的 DDM 以及具有任意质量的衰变产物。我们首次计算了衰变产物受扰相空间分布函数的时间演化，并研究了 DDM 对当前宇宙微波背景温度各向异性和物质功率谱的影响。基于近期对 $\sigma_{8}$ 的观测估计，我们推导出了对 DDM 寿命以及衰变产物与 DDM 之间质量比的约束。我们还讨论了 DDM 模型对 Planck 卫星合作组近期声称的 $\sigma_8$ 测量差异的启示。