轻暗光子暗物质的宇宙学演化

轻暗光子受到多种等离子体效应的影响，如德拜屏蔽与共振振荡，这可能导致其宇宙学演化比传统冷暗物质候选者更为复杂。维持暗光子暗物质的一致历史，需要确保早期宇宙中存在的超热丰度$\textit{(i)}$在CMB形成后不发生显著偏离，且$\textit{(ii)}$在BBN之后不向标准模型等离子体过度泄漏。我们指出，非共振吸收的作用此前在对该暗物质候选者的宇宙学研究中被忽略，它会对质量低至$10^{-22}$ eV的暗光子暗物质产生强约束。此外，我们表明复合后的暗光子共振转换可产生过量的IGM加热，能够过早地再电离氢和氦，在Ly$-\alpha$森林与CMB的积分光学深度上留下独特印记。我们的约束在很宽的暗光子质量范围内超越现有宇宙学界限超过五个数量级。