轻暗物质对宇宙中微子演化的印记

中微子常被视为通往标准模型 (SM) 之外新物理的门户，并可能与暗物质 (DM) 存在具有现象学意义的相互作用。本文研究了在低于 MeV 的温度下，与 SM 中微子相互作用并由此产生的暗物质的宇宙学印记。我们采用模型无关的方法计算了该框架下暗物质的演化，并给出了与数值结果吻合良好的解析结果。我们的分析涵盖了 freeze-in 和 freeze-out 两种机制。此外，我们证明了中微子的热演化可能会受到其与暗物质相互作用的显著影响。我们强调了此类暗物质对中微子的两个独特印记：(i) 对$N_{\rm eff}$产生巨大的负贡献，该值接近当前的实验限制，并将 readily 被未来实验所探测；(ii) 由于暗物质湮灭为中微子而导致的宇宙中微子背景 (C$\nu$B) 谱畸变，这对于正在进行的 C$\nu$B 探测实验努力可能是一个重要效应。