轴臼坠子暗物质的荧光：（I）大尺度结构

轴臼坠子暗物质（Axion Quark Nuggets, AQNs）是一种质量大于几克、尺寸小于亚微米的假设性天体，形成于夸克-夸克相变期。它们源于轴子场，为解决宇宙可见组成与暗组成之间的相似性问题提供了可能的解决方案。这些复合物体表现为冷暗物质，与普通物质相互作用，导致宇宙中普遍的电磁辐射。本文旨在从AQN-质子相互作用中预测大尺度结构的电磁信号，考虑热辐射与非热辐射。我们采用Magneticum水动力学模拟来描述宇宙尺度上气体和暗物质的分布与动力学。我们计算从约1 GHz的射频辐射到几千电子伏特X射线能级的电磁信号。我们发现，AQN信号特征包括单极信号和波动信号。这两种信号的�幅强烈依赖于平均AQN质量以及质子环境的电离水平。我们识别出一个最乐观的情景，其信号常常接近现有仪器灵敏度限制，如FIRAS和南极天文台用于高分辨率观测。由AQN引起的额外星际背景光的波动可通过空间基准仪器如欧几里得（Euclid）和詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）进行测试。我们也识别出一种最小配置，虽然目前尚未达到现有仪器的探测能力，但未来的实验可能对AQN模型提出约束。我们得出结论，这是一种可行的暗物质模型，不违反宇宙学基本原理，也不与现有观测结果冲突。测试该模型的最佳机会在于：1）超深红外和光学调查，2）CMB的光谱失真，以及3）低频（1 GHz < ν < 100 GHz）和高分辨率（ℓ > 10^4）观测。