利用$N$体模拟和机器学习对暗物质 - 重子相互作用的弱引力透镜约束
宇宙学与河外天体物理
2024-08-07 v2 高能天体物理现象
高能物理 - 唯象学
摘要
我们利用 DES Year 3 弱引力透镜数据研究了暗物质与质子之间的弹性散射截面。这种散射会在物质功率谱中诱导暗声学振荡结构。为解决低红移处的非线性效应，我们利用主成分分析结合有限的体模拟集，提高了物质功率谱预测的可靠性。我们进一步进行了稳健的马尔可夫链蒙特卡洛分析，以推导不同速度依赖性假设下 DM-质子弹性散射截面的上限。我们将作为首次提出的频率学派上限的结果与贝叶斯方法获得的结果进行了比较。与从 Planck 宇宙微波背景数据推导出的上限相比，我们基于 DES Year 3 数据的发现显示出高达五倍的改进。此外，我们预测了中国空间站望远镜的未来灵敏度，该望远镜即将到来的能力可将当前限制提高约一个数量级。
引用
@article{arxiv.2402.18880,
title = {Weak Lensing Constraints on Dark Matter-Baryon Interactions with $N$-Body Simulations and Machine Learning},
author = {Chi Zhang and Lei Zu and Hou-Zun Chen and Yue-Lin Sming Tsai and Yi-Zhong Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.18880},
year = {2024}
}
备注
24 pages, 11 figures, published in JCAP