温暗物质：超轻粒子的玻色凝聚
宇宙学与河外天体物理
2010-05-04 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们讨论了超轻暗物质粒子在有限、现实的宇宙学温度下的热演化和玻色-爱因斯坦凝聚。我们发现，如果这些粒子在标准模型粒子湮灭之前与普通物质退耦，它们的温度将约为0.9 K。该温度远低于CMB中微子的温度，因此大爆炸核合成不受影响。此外，该温度与WMAP 7年+BAO+H0观测结果一致，无需精细调节。我们重点关注质量约为 eV的粒子，其康普顿波长在星系尺度。这些粒子的聚集可以形成稳定的晕，并自然地抑制小尺度结构。它们避免了矮星系的过度丰度，并且可能受到暗物质分布观测的青睐。我们给出了弗里德曼-克莱因-戈登方程的数值解和近似解析解，并研究了这种标量场暗物质从早期宇宙到物质主导时代的宇宙学演化。今天，基态粒子模拟无压物质，而激发态粒子则类似于辐射。
引用
@article{arxiv.1001.0051,
title = {Lukewarm dark matter: Bose condensation of ultralight particles},
author = {Andrew P. Lundgren and Mihai Bondarescu and Ruxandra Bondarescu and Jayashree Balakrishna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1001.0051},
year = {2010}
}
备注
6 pages, 2 figures, Accepted by ApJ Letters, Includes Referee Input.