WIMP 暗物质与 QCD 状态方程

弱相互作用巨质子 (WIMP) 的质量为 $m$ 时，在温度 $T_f \sim m/25$ 冻结，典型质量范围 10 -- 1000 GeV 时的温度范围为 400 MeV -- 40 GeV。WIMP 余密度取决于 $T_f$ 时有效的相对论自由度数目，可通过 Planck 实验测得，准确度可达到 1% 以下。近期在高温 QCD 理解方面的理论与实验进展表明，夸克-粘糊 Plasma 在温度达到数 GeV 时显著偏离理想行为，使得当前使用的宇宙学状态方程需要改进。我们讨论了这一点如何使基准 mSUGRA 模型中的余密度增加约 1.5 -- 3.5%，并指出在 QCD 修正项中仍存在 0.5 -- 1% 的不确定性。我们指出了为实现与预期观测精度相当的理论精度还需进一步工作，并推测在可预见的将来，$T_f$ 时的有效自由度数目可能成为可测量的量。