WIMP 物质功率谱与小尺度功率生成
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
从结构形成的角度来看，暗物质通常被假设为质量巨大、冷且无碰撞性。然而，更准确的说法是，暗物质确实经历了碰撞阻尼，但这种碰撞的尺度本应太小，以至于对结构形成无关紧要。本文的目的是展示一种冷的（尽管“可碰撞”）暗物质粒子，其物质功率谱被阻尼，看看它是否可以与标准候选者区分。为此目的，我们计算了中性子和非传统候选者（如质量大于 ~1 MeV 但轻于 O(10) GeV 的粒子）的碰撞阻尼和自由流尺度。后者可以被认为是冷暗物质 (CDM) 粒子，因为它们在热力学脱耦合时刻之前就变得非相对论。与中性子不同的是，他们的线性物质功率谱可以在 ~10^3 Msol 的尺度上被阻尼。由于这些尺度对结构形成具有 cosmological 意义，我们进行一系列数值模拟，以获得当前时刻对应的非线性物质功率谱 P(k)_{nl}。我们展示了由于小尺度再生，所有模型在低红移下都非常相似，即在除最小尺度之外的所有尺度上都非常类似典型的 CDM 物质功率谱。因此，即使引力测量在 z < 1 时给出与 CDM 模型一致的 P(k)_{nl}，这也不足以作为依据来排除中性子候选者，而不排除其他暗物质候选者。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0309652,
title = {WIMP matter power spectra and small scale power generation},
author = {C. Boehm and H. Mathis and J. Devriendt and J. Silk},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0309652},
year = {2007}
}
备注
13 pages, 3 figures