考虑冷暗物质衰减的 Sunyaev-Zel'dovich 功率谱

最近对星系结构和星团的研究表明暗物质可能不稳定且寿命约为宇宙年龄。我们研究冷暗物质衰减对 Sunyaev-Zel'dovich (SZ) 功率谱的影响。我们在考虑冷暗物质有限寿命时对 SZ 功率谱进行解析计算。我们发现暗物质的有限寿命会在大尺度 (l < 4000) 减小功率, 而在小尺度 (l > 4000) 增加功率。这与其他宇宙学参数如质量波动幅值 $\sigma_{8}$ 和宇宙学常数 $\Omega_{\lambda}$ (在假设平坦宇宙时) 的依赖性截然不同, 后者主要改变角功率谱的归一化。这种差异允许独立确定暗物质寿命和其他宇宙学参数。我们还研究了未来 SZ 调查对包括寿命在内的宇宙学参数的灵敏度, 假设 fiducial 模型 $\Gamma^{-1} = 10 h^{-1} {\rm Gyr}$, $\sigma_{8} = 1.0$, $\Omega_{\lambda} = 0.7`。我们表明未来的 SZ 调查如 ACT、AMIBA 和 BOLOCAM 即使在$\sigma_{8}$和$\Omega_{\lambda}$ 被边际化时, 也能在寿命确定范围内的因子为二。