用宇宙学观测量探测亚GeV暗物质-重子散射

我们利用Planck卫星的宇宙微波背景数据以及斯隆数字巡天的Lyman-alpha森林流量功率谱测量，推导了重子与暗物质之间弹性散射截面的新限制。我们的分析处理形式为 $\sigma\propto v^n$ 的通用截面，其中v为暗物质-重子相对速度，从而允许对独立于具体粒子物理模型的截面进行约束。我们在分析中包含了Planck的高-$\ell$ 偏振数据，改进了先前的约束。我们比以往更细致地处理了暗物质热演化，使约束可扩展至低达 $\sim$MeV的暗物质质量。我们在本工作中表明，宇宙学探针是对当前直接探测与天体物理搜寻的补充。