体粘性非标准宇宙学中的 FIMP 暗物质
高能物理 - 唯象学
2025-05-15 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
在本文中，我们重新审视了经典非标准宇宙学模型的扩展，其中通过新场 φ 中的体粘性项考虑耗散过程，该场在早期宇宙中与辐射组分发生相互作用。具体而言，我们考虑一种形式为 Γφ ρφ 的相互作用项，其中 Γφ 表示场的衰变率，ρφ 表示其能量密度，以及在 Eckart 理论框架下由 ξ = ξ₀ ρφ^{1/2} 描述的体粘性。这一扩展的非标准宇宙学被用于探索 Feebly Interacting Massive Particles（FIMPs）作为暗物质候选者的参数空间，假设恒定的热平均暗物质产生截面 ⟨σv⟩，以及对非恒定情况的初步分析。特别是，对于某些模型和暗物质参数的组合，即 (Tend, κ) 和 (mχ, ⟨σv⟩)，其中 Tend 对应 φ 衰变时的温度，κ 是 φ 的初始能量密度与辐射之比，mχ 是暗物质质量，我们识别出了广泛的新的参数区域，在这些区域中暗物质可以成功建立，同时重现当前观测到的遗迹密度，这与 ΛCDM 和经典非标准宇宙学场景的预测形成对比。
引用
@article{arxiv.2411.05590,
title = {FIMP Dark Matter in bulk viscous non-standard cosmologies},
author = {Esteban González and Carlos Maldonado and N. Stefanía Mite and Rodrigo Salinas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05590},
year = {2025}
}
备注
31 pages and 23 figures. Journal Version. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2409.03083