비상대론적 암흑 물질을 복사로 변환하기

우주론적 일치 모델에서 암흑 물질은 비상대론적 유체의 공변 보존 에너지 밀도를 설명하는 단일 숫자로 매개변수화된다. 여기서 우리는 우주 진화의 어느 시점에서 암흑 물질이 비상호작용 형태의 복사로 변환될 수 있는 가능성을 고려하여, 모델 독립적이고 보수적인 방법으로 이 가정을 테스트한다. 이 시나리오는 암흑 물질이 이러한 상태로 붕괴하거나 소멸하는 경우를 포함하지만, 그보다 더 일반적이다. 우리는 우주 마이크로파 배경 관측이 빅뱅 핵합성 이후의 어떤 변환 시간에 대해 이 시나리오를 강력하게 제한할 수 있도록 해준다는 것을 보여준다. 우리는 베이지안 및 빈도주의 관점 모두에서 큰 규모의 구조 관측이 늦은 시점에서 암흑 물질을 복사로 변환하는 데 확실한 선호를 제공할 수 있는 경우를 자세히 논의한다. 마지막으로 우리는 늦은 운동적 분리 및 소머펠드 강화된 암흑 물질 소멸을 특징으로 하는 이러한 시나리오의 특정 입자 물리학 실현에 일반 결과를 적용한다. 우리는 우주 마이크로파와 대규모 구조 데이터 간의 긴장을 완화하고, 구조 형성의 소규모 문제를 해결할 만큼 강한 속도 의존적 암흑 물질 자기 상호작용을 허용하는 매개변수 공간의 작은 부분을 식별한다.