无宇宙学约束来自共振转换的暗光子暗物质：非线性等离子体动力学的影响

我们重新审视并否定了所有来自暗光子暗物质在早期宇宙中通过共振转换将暗光子转化为光子（ plasmons）的约束。这些约束依赖于将大部分暗光子能量密度转化到标准模型等离子体中，从而加热等离子体。我们展示，这种共振转化会因等离子体非线性效应而饱和。暗光子暗物质在早期电子-离子等离子体中共振转化为 $k \simeq 0$ 朗克斯波。当朗克斯波能量接近等离子体热能时，非线性效应由诱振力驱动变得显著。特别是，我们使用专门的粒子-in-Cell 模拟显示，大�幅 $k = 0$ 朗克斯波激发更高 $k$ 朗克斯波和离子声波，导致密度和等离子体频率的强空间不均匀性。这些不均匀性抑制了进一步的共振转化，将 deposited 能量限制在当时转化电子的热能水平，这低于可观测宇宙学阈值几个数量级。因此，暗光子暗物质约束在暗光子质量跨越十个数量级时，因 $3000$ 到 $10^7$ 而变得更弱。