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利用QSO引力透镜约束温暗物质

天体物理学 2009-11-13 v2

摘要

温暗物质(WDM)被引入以解决冷暗物质(CDM)模型在亚星系尺度上与观测的明显冲突。在这项工作中,我们通过分析引力透镜QSO的像流量,为WDM粒子(例如惰性中微子)的质量提供了一个新的独立下限。从理论上未受扰动的尖点构型出发,我们分析了星系际晕在改变QSO多重像流量中的效应,即产生所谓的异常流量比。我们发现此类晕的总体效应强烈依赖于其质量/丰度比,并且在质量范围106108\Msun10^6-10^8 \Msun内的晕中达到最大。这一结果为在小尺度上约束CDM预测和检验不同的温暗物质候选者开辟了新的可能性,因为温暗物质粒子的自由 streaming 可以显著抑制该质量范围内的物质功率谱。因此,虽然(Λ\Lambda)CDM模型能够产生与观测相似水平的流量异常,但粒子质量不足的WDM模型无法再现观测证据。我们的分析表明,以惰性中微子形式存在的温暗物质候选者的质量下限为几个keV(mν10m_{\nu} \sim 10)。这一结果使得作为冷暗物质替代方案的惰性中微子温暗物质的吸引力下降,这与先前从Lyman-α\alpha森林和宇宙微波背景分析中得到的结论高度一致。

关键词

引用

@article{arxiv.0706.0896,
  title  = {Constraining Warm Dark Matter using QSO gravitational lensing},
  author = {M. Miranda and A. V. Macciò},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0706.0896},
  year   = {2009}
}

评论

One equation added, typo in eq: 5 corrected, minor changes to match the accepted version by MNRAS

R2 v1 2026-06-29T01:02:54.665Z