矢量暗物质对 CMB 光子极化的影响

我们考虑一种与光子直接耦合的矢量暗物质（VDM）。我们考察此类相互作用对 CMB 极化的影响，以对 DM 粒子的性质给出新的约束。我们展示，具有温度涨落量级且呈四极分布的 partially polarized VDM 会导致 CMB 产生有价值的 CP。在不同 DM 模型中，DM 质量范围从几 $eV$ 到几 $TeV$。我们展示 CP 角功率谱对 VDM 质量的依赖为 $C^{(S)}_{Vl}\propto 1/m_{_{V}}^6$，使得对于 $m_{_{V}}=10eV-1keV$，CP 角功率谱为 $C^{(S)}_{Vl}\simeq 10^3- 10^{-11}{\rm nK^2}$。因此，质量小于 $10 eV$ 的轻 VDM 会导致出乎意料地非常大的 CP，从而可被排除在 VDM 质量的可接受范围之外。