利用 EDGES 21-cm 结果与 IceCube 探索重暗物质衰变的多信使信号

可能在宇宙再加热或预加热阶段产生的原初重或超重暗物质可经历 QCD 级联衰变过程，产生轻子或 $\gamma$ 作为最终产物。尽管这些可能是稀有衰变，但此类衰变过程所涉及的能量能够影响再电离时期中性氢超精细跃迁的 21-cm 信号。我们在本工作中探索此类重暗物质衰变可能的多信使信号。其中之一可能是 IceCube 探测器中超高能中微子（约 PeV 能量区间）信号的源，而另一信号则归因于该衰变过程所涉及能量交换对重子的冷却/加热，及其对 21-cm 信号的后续影响。原初黑洞蒸发以及重子与轻冷暗物质的散射效应也一并纳入考量，涉及 21-cm 信号温度的演化，其影响亦被讨论。