相互作用暗区 (ETHOS $n=0$): 来自 SPT 集群丰度与 DES 和 HST 弱引力数据的宇宙学约束
宇宙学与河外天体物理
2025-03-12 v2
摘要
我们利用来自南极天文台 (SPT) 的星系团丰度测量，增强了 Multi-Component Matched Filter (MCMF) 确认，并以暗能量调查年份 3 (DES Y3) 和针对性的哈勃空间望远镜 (HST) 观测获得的质量信息为补充，来探测冷暗物质范式中的偏离。具体而言，我们考虑一类暗区模型，其中暗物质 (DM) 与暗辐射 (DR) 组件之间存在相互作用，置于结构形成有效理论 (ETHOS) 框架内。我们聚焦于导致在宽广尺度范围内产生功率抑制的情形，这类情形可通过对大尺度敏感的数据进行测试，例如对于 DMDR 相互作用 following from 一个不可约的 规范理论（在 ETHOS 参数化中对应于 power-law index ）。星系团丰度测量主要受 DR 与 DM 相互作用程度的制约，该程度由暗辐射温度与宇宙微波背景 (CMB) 温度之比 进行参数化。我们找到上限 （置信度 95%）。当星系团数据与 2018 年 Planck CMB 数据以及生物高斯波 (BAO) 测量联合分析时，我们发现 ，对应于来自 CMB+BAO 数据单独分析时约三倍更紧密的相互作用 DR 丰度限制。我们还讨论了弱引力信息丰富的星系团丰度研究与对小尺度敏感探针的互补性，探讨了对巨型中子质量的分析影响，并评论了一种略微偏好非零相互作用 DR 丰度的现象，这种现象为解决 矛盾提供了一种物理解决方案。
引用
@article{arxiv.2411.19911,
title = {Interacting Dark Sector (ETHOS $n=0$): Cosmological Constraints from SPT Cluster Abundance with DES and HST Weak Lensing Data},
author = {A. Mazoun and S. Bocquet and J. J. Mohr and M. Garny and H. Rubira and M. Klein and L. E. Bleem and S. Grandis and T. Schrabback and M. Aguena and S. Allam and S. W. Allen and O. Alves and F. Andrade-Oliveira and D. Brooks and A. Carnero Rosell and M. Carrasco Kind and J. Carretero and M. Costanzi and L. N. da Costa and T. M. Davis and S. Desai and J. De Vicente and H. T. Diehl and S. Dodelson and P. Doel and S. Everett and B. Flaugher and J. Frieman and J. Garcia-Bellido and R. Gassis and G. Giannini and D. Grün and G. Gutierrez and S. R. Hinton and D. L. Hollowood and D. J. James and K. Kuehn and O. Lahav and S. Lee and M. Lima and G. Mahler and J. L. Marshall and R. Miquel and J. Myles and R. L. C. Ogando and M. E. S. Pereira and A. Pieres and A. A. Plazas Malagón and A. Porredon and C. L. Reichardt and A. K. Romer and S. Samuroff and E. Sanchez and D. Sanchez Cid and I. Sevilla-Noarbe and M. Schubnell and M. Smith and E. Suchyta and M. E. C. Swanson and A. Tamosiunas and G. Tarle and D. L. Tucker and V. Vikram and N. Weaverdyck and J. Weller and P. Wiseman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19911},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 7 figures