21 厘米处的暗物质迹象？
高能物理 - 唯象学
2018-11-14 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
最近 EDGES 合作组报告了在 附近天空平均 21 厘米谱中的反常吸收信号。此类信号可被理解为在所谓宇宙黎明时期期间或之前氢气体发生出乎意料的冷却的指示。在此我们探讨暗物质通过速度依赖的、类卢瑟福相互作用冷却气体的可能性。我们认为此类相互作用需要一种轻媒介子，其受到第五力实验与恒星冷却限制的强烈约束。因此，原则上只有隐匿光子或可见光子能够介导此种力。中性氢因此起次要作用，冷却通过残余的自由电子与质子发生。我们发现这两种情形分别受到所预言的暗物质自相互作用与毫带电暗物质的限制的严重约束。我们得出结论：21 厘米吸收线不太可能是气体通过与暗物质主导组分散射冷却的结果。占比约 1% 的毫带电暗物质子组分仍是一个可行的解释。
引用
@article{arxiv.1803.03091,
title = {Signs of Dark Matter at 21-cm?},
author = {Rennan Barkana and Nadav Joseph Outmezguine and Diego Redigolo and Tomer Volansky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03091},
year = {2018}
}
备注
Constraints updated, typos corrected. Conclusions unchanged