暖暗物质与冷暗物质同曲率涨落的相遇

早期宇宙的各种场景中可以产生同曲率涨落。特别是，某些特定模型预测具有蓝倾斜谱的同曲率涨落，这与 Planck 等宇宙微波背景的约束一致，尽管具有几乎尺度不变谱的同曲率涨落受到严格限制。我们论证，具有蓝倾斜谱的冷暗物质（CDM）同曲率涨落不仅与当前的宇宙学数据一致，还能放宽对抑制小尺度功率的暖暗物质（WDM）质量的限制。在具有绝热初始条件的纯热 WDM 模型中，来自 Lyman-$\alpha$、引力透镜和银河系卫星的数据组合给出了 WDM 质量的下限为 $6~{\rm keV}$（$95\%$ 置信水平）；而混合 WDM+CDM 模型将这些限制放宽至：对于暖分数 $f_{\rm WDM}\lesssim0.14$，$m_{\rm WDM}\sim1$ keV；对于 $f_{\rm WDM}\lesssim0.08$，$m_{\rm WDM}\sim600$ eV。另一方面，正如我们所展示的，具有蓝倾斜 CDM 同曲率功率谱的 WDM 场景，即使只有 $1\%$ 的 CDM 贡献（$f_{\rm WDM}\sim0.99$），也允许 WDM 质量低至 $600$ eV。我们进一步通过执行 N 体模拟评估了这种“暖+冷同曲率”扩展对小尺度结构的影响，特别关注非线性物质功率谱和晕质量函数。