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过滤暗物质的水动力学:双组分方法

高能物理 - 唯象学 2026-04-21 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 理论

摘要

我们研究了在一次一级相变期间过滤暗物质(Filtered DM)情景下的水动力学。 在该情景中,气泡壁对暗物质(DM)流体高度反射,但对辐射透明,这使得水动力学问题在本质上与Electroweak一级相变有所不同。 受此属性启发,我们将该系统的水动力学形式化为由DM和辐射组成的双组分流体,发现解可在球形 regime 和局部热平衡(LTE) regime 中分为爆破式和熔解式分支。在球形 regime 中,无法进入气泡壁的DM的动能-动量以反射模式出现,而在LTE regime 中,它会松弛到辐射的动能-动量中。我们发现,DM流体无法进入壁内的 fate 不同导致DM和辐射流体独立的水动力学行为不同,特别是导致熔解式分支中解的存在条件不同。基于这些结果,我们进一步重审了水动力学效应对过滤暗物质残留丰度的影响,并展示了由水动力学效应引起的丰度变化。此外,我们还从两流系统的视角讨论了熵流从不守恒的问题,并简要评论了过滤暗物质系统与信息热力学系统之间的相似性。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.17383,
  title  = {Hydrodynamics of Filtered Dark Matter: A Two-Component Approach},
  author = {Juntaro Wada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17383},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 6 figures