惰性中微子作为暗物质

能够容纳可行的非重子暗物质候选者的最简单模型，是在标准电弱理论基础上增加右旋或惰性中微子。我们重新审视该模型，发现惰性中微子可以是热暗物质、温暗物质或冷暗物质。由于它们唯一的直接耦合对象是左旋或活性中微子，因此最有效的产生机制是通过中微子振荡。如果产生率始终小于膨胀率，那么这些中微子将永远不会处于热平衡状态。然而，它们可能被产生到足以提供闭合宇宙所需的缺失质量。我们考虑单代中微子场 $\left (\nu_L,\,\nu_R\right )$，其具有狄拉克质量 $\mu$，且仅右旋分量具有马约拉纳质量 $M$。对于 $M\gg \mu$，我们证明惰性中微子的数密度正比于 $\mu^2/M$，因此其今日的能量密度{\it 与} $M${\it 无关}。然而，$M$ 在决定宇宙的大尺度结构方面至关重要。特别是，$M\simeq 0.1-1.0 {\rm ~keV}$ 会导致温暗物质，其结构形成情景可能比标准的热暗物质和冷暗物质情景更具优势。