暗物质-氦散射的 CMB 限制研究
宇宙学与河外天体物理
2022-08-09 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
我们研究了早期宇宙中的暗物质-氦散射及其对宇宙微波背景（CMB）各向异性测量限制的影响。我们描述了通过标量、赝标量或矢量媒介实现暗物质-核子相互作用的可能理论框架；此类相互作用引起氢和氦散射，其截面具有对相对速度的幂律依赖。在这些框架内，我们考虑三种情形：暗物质仅与中子耦合、仅与质子耦合、以及与中子和质子以相等强度耦合。对于这些不同情况，我们使用 \textit{Planck} 2018 温度、偏振和透镜各向异性数据，对质量在 10 keV 至 1 TeV 之间的暗物质与氢和/或氦的散射施加限制。对于任何允许氦和氢散射且具有非负幂律速度依赖的模型，我们发现对于远大于质子质量的暗物质质量，氦散射主导限制。此外，我们首次给出了对早期宇宙中主要/专门与氦散射的暗物质的 CMB 限制。
引用
@article{arxiv.2204.04225,
title = {Investigation of CMB constraints for dark matter-helium scattering},
author = {Kimberly K. Boddy and Gordan Krnjaic and Stacie Moltner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04225},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 1 figure, 2 tables; v2: matches published version