热暗物质的费米子与玻色子是否有鉴别能力？
天体物理学
2009-11-13 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
我们详细研究了热暗物质中费米子与玻色子的差异。在结构形成的线性 regime 中，这些差异的自由流行为差异可导致物质功率谱中的显著差异。虽然当前的宇宙学数据无法检测到这些差异，但对于质量约为 m_HDM ~ 0.2 eV 的粒子，未来的大规模弱引力测绘将能够清晰地观测到这些差异。在非线性 regime 中，玻色子热暗物质不受与严格限制费米子热暗物质进入冷暗物质星系的相同相空间约束的限制。因此，质量相等的费米子与玻色子热暗物质在星系中心部的密度扰动可相差超过五倍。然而，这种量子统计的独特表现除非热暗物质粒子质量及其脱落温度落在狭窄窗口内（1 < m_HDM/eV < 4 且 g* < 30），否则可能非常难以检测。若满足此条件，热暗物质的进入可能对非线性功率谱以及因此在 l ~ 10^3 - 10^4 处的弱引力收敛功率谱产生约为百分之几的可观测影响。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0507544,
title = {Is it possible to tell the difference between fermionic and bosonic hot dark matter?},
author = {Steen Hannestad and Andreas Ringwald and Huitzu Tu and Yvonne Y. Y. Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0507544},
year = {2009}
}
备注
18 pages, 9 figures, uses iopart.cls