热暗物质的间接探测

cosmologically stable、质量为 eV 范围的轻粒子若在早期宇宙中与标准模型达到热平衡，可能在今天以一种形式持续存在，作为一种热暗物质。对于质量在 eV 范围内的残留粒子，其在结构形成中的作用在其质量上具有关键性。我们追踪了此类热暗物质的演化，并推导了其在冷暗物质星系 Halo 围绕的密度轮廓，提出了一种框架用于其间接探测。将此框架应用于弦子——一种天然的候选粒子，能够在早期宇宙中与标准模型达到热平衡，并能够衰变为两个光子——我们利用对矮星系、银河 Halo 以及星系团的当前观测结果，对弦子-光子耦合 $g_{a \gamma}$ 设定了严格的限制。我们的结果在 $\mathcal{O}(1-10)\,$eV 范围内为热弦子设定了新的界限。