EDGES 21 厘米信号中的冻结产生暗物质

EDGES 报道的氢 21 厘米信号温度的首次测量强烈倾向于冻结产生（freeze-in）暗物质与重子流体之间存在类库仑相互作用。我们在单组分与双组分情形下研究此类暗物质，其中对类库仑相互作用至关重要的轻力载流子并非光子。利用相关实验所用截面的转换以及编码暗物质-重子相互作用效应的玻尔兹曼方程，我们表明在亚 GeV 暗物质质量范围内，两种情况均被严格的恒星冷却界限稳健排除。单组分情形的排除适用于以暗光子、规范化的 $B-L$、$L_{e}-L_{\mu}$、$L_{e}-L_{\tau}$ 或类轴子粒子作为轻力载流子的简化冻结产生暗物质，而双组分情形的排除适用于以两个分别耦合于标准模型夸克与轻子的类轴子粒子作为两个轻力载流子的简化冻结产生暗物质。