亚 MeV 暗物质的宇宙学

轻暗物质是一个引人注目的实验目标，因为较重的 WIMP 受到了严格的限制。然而，对于亚 MeV 的 WIMP，宇宙在温度低于 10 MeV 时被理解得足够好，以至于没有空间让它成为热遗迹。避免热化本身就是一个强约束，对直接探测有重要影响。在本文中，我们探索具有可行宇宙学的亚 MeV 暗物质模型空间。这些模型中也与天体物理和基于实验室的限制一致的参数空间，对于与电子的耦合高度受限，但对于原子核的耦合限制稍宽松。我们发现，实现远高于中微子地板的核截面必然预测对有效中微子物种数的新贡献，$\Delta N_{\rm eff} = 0.09$，这将被下一代 CMB 观测所检验。另一方面，具有暗物质吸收特征的模型即使在未来观测下也较少受宇宙学限制。