暗物质-重子散射背景下的 $S_8$ 张力

我们探索了一种相互作用暗物质（IDM）模型，其允许一部分暗物质（DM）与重子发生速度无关散射。在此情景中，小尺度结构相对于冷 DM 情景被抑制。利用大尺度结构有效场论，我们对 BOSS 全形状星系成团数据进行了 IDM 情景的首次系统分析，发现该模型缓解了大规模结构与 Planck 数据间的 $S_8$ 张力。将 DES 的 $S_8$ 先验加入我们的分析进一步导致对非零 DM-重子散射截面的轻微 $\sim3\sigma$ 偏好，假设 $\sim 10\%$ 的 DM 相互作用且粒子质量为 1 MeV。该结果在 $k\lesssim 1~h$/Mpc 处产生温和的 $\sim 20$% 线性功率抑制，与其他小尺度结构观测一致。类似的尺度依赖功率抑制此前被表明有解决宇宙学数据集间 $S_8$ 张力的潜力。此处探索的特定 IDM 模型的有效性将在缓解 $S_8$ 张力所需相互作用水平上由即将到来的星系巡天关键检验。