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Si la materia oscura (MD) estuviera compuesta de axiones, entonces la formación de estructuras en el Universo estaría suprimida por debajo de la escala de Jeans del axión. Usando un modelo analítico para la función de masa de halo de un modelo de MD mezclado con axiones y materia oscura fría, combinado con la técnica de emparejamiento de abundancias, construimos la función de luminosidad UV. Los axiones suprimen la formación de galaxias a alto z y la función de luminosidad UV se trunca en una magnitud límite más débil. A partir de la función de luminosidad UV, predicimos la historia de reionización del universo y encontramos que la materia oscura axiónica provoca que la reionización ocurra a un corrimiento al rojo menor. Buscamos evidencia de axiones utilizando la función de luminosidad UV del campo ultra profundo de Hubble en el rango de corrimiento al rojo z = 6–10, y la profundidad óptica para la reionización, τ, medida a partir de la polarización del fondo cósmico de microondas. Todas las sondas que consideramos consistentemente excluyen ma 10−23 eV de contribuir con más de la mitad de la MD, con nuestra restricción más fuerte descartando este modelo con una significancia mayor a 8σ. En modelos conservadores de reionización, un componente dominante de MD con ma = 10−22 eV tiene una tensión de 3σ con el valor medido de τ, generando presión sobre una solución axiónica al problema del núcleo cusp. La tensión se reduce a 2σ si el axión contribuye solo con la mitad de la MD. Una futura medición de la función de luminosidad UV en el rango z = 10–13 por el JWST proporcionaría más evidencia a favor o en contra de ma = 10−22 eV. Investigar masas aún más altas de ma = 10−21 eV será posible utilizando futuras mediciones del efecto cinético de Sunyaev–Zel'dovich por Advanced ACTPol para restringir el tiempo y la duración de la reionización.
Bozek et al. (Wed,) estudiaron esta cuestión.