夸克振荡子质量与暗物质

尽管直接观测表明质量密度较低，但具有夸克振荡子成分的临界密度宇宙是目前最能解释超过三个数量级距离尺度上观测到的宇宙结构的模型。在原理上，这种热暗物质可由一种、两种或三种活性夸克振荡子构成。然而，若所有关于夸克振荡子质量的指征都正确，那么仅有两种成分（mu 型夸克振荡子与 tau 型夸克振荡子）才可行。这需要至少一种轻质 sterile 夸克振荡子，以通过 nu(e)->nu(s) 解释日照电子夸克振荡子缺失，同时以 nu(mu)->nu(tau) 解释大气夸克振荡子所产生的异常 nu(mu)/nu(e) 比值，并且 LSND 实验通过 anti-nu(mu)-> anti-nu(e) 表明，光 nu(e)-nu(s) 对与更重 nu(mu)-nu(tau) 对之间的质量差异恰好满足暗物质的需求。其他实验在对所有实验进行相同方式分析时，并不与 LSND 结果冲突；在保守分析下，LSND 数据与满足暗物质需求的质量差异相当兼容。对这种质量模式的进一步支持来自对 sterile 夸克振荡子在超新星中拯救重元素核合成的必要性，以及它甚至可能有助于在早期宇宙中轻元素丰度的一致性。