动子(kination)时期如何影响子结构及暗物质湮灭率
宇宙学与河外天体物理
2024-01-29 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
当宇宙能量密度由快速滚动的标量场主导时，会出现动子(kination)时期。在动子时期热产生的暗物质需要大于标准值的湮灭截面以生成观测到的暗物质遗迹丰度。此外，在动子时期进入视界的暗物质密度扰动在辐射主导前随尺度因子线性增长。我们展示了由此产生的小尺度物质功率谱增强如何增加微晕丰度并提升暗物质湮灭率。随后我们利用伽马射线观测约束动子时期的温热暗物质产生。湮灭增强因子依赖于最小晕质量，而后者由物质功率谱的小尺度截断决定。因此，对暗物质湮灭率的观测限制意味着给定暗物质粒子质量与动子情形下的最小截断尺度。对于曾与标准模型热平衡的暗物质，该约束确立了暗物质的最大允许动力学退耦温度。这一退耦温度上限意味着，若暗物质曾与标准模型热平衡，动子时期的扰动增长不能显著增强暗物质湮灭率。
引用
@article{arxiv.2304.12336,
title = {How an era of kination impacts substructure and the dark matter annihilation rate},
author = {M. Sten Delos and Kayla Redmond and Adrienne L. Erickcek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12336},
year = {2024}
}
备注
23 pages, 18 figures. References added; matches accepted version