轴子宇宙学中的最小恒星形成晕质量
宇宙学与河外天体物理
2018-09-07 v1
摘要
阐明暗物质(DM)的粒子物理本质是现代科学的重大挑战之一。当前实验室中任何直接 DM 探测的缺失加剧了对天体物理约束的需求，将搜索扩展到流行的弱相互作用大质量粒子(WIMP)情景之外的 DM 模型。我们在此将星系形成的经典 Rees-Ostriker-Silk 冷却判据应用于具有超轻轴子 DM 的模型，也称为模糊暗物质(FDM)。所得约束为即将到来的观测提供了一个启发式框架，并且我们的近似分析说明了未来对 FDM 结构形成进行自洽模拟的必要性。我们利用本地群中超暗矮(UFD)星系 DM 宿主的观测约束，以及近期 EDGES 21-cm 宇宙学测量给出的原初恒星形成开始的红移约束，来说明这一方法。我们发现现有约束很容易与标准 CDM 调和，但不利于质量低于 的 FDM 轴子。利用 DM 粒子物理的天体物理探针的未来潜力令人信服。
引用
@article{arxiv.1809.01679,
title = {Minimum star-forming halo mass in axion cosmology},
author = {James M. Sullivan and Shingo Hirano and Volker Bromm},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.01679},
year = {2018}
}
备注
5 pages, 2 figures, MNRAS Letters: in press