Notice bibliographique
Résumé
While, to ensure successful cosmology, dark matter (DM) must kinematically decouple from the standard model plasma very early in the history of the Universe, it can remain coupled to a bath of ``dark radiation'' until a relatively late epoch. One minimal theory that realizes such a scenario is the atomic dark matter model, in which two fermions oppositely charged under a new U(1) dark force are initially coupled to a thermal bath of ``dark photons'' but eventually recombine into neutral atomlike bound states and begin forming gravitationally bound structures. As dark atoms have (dark) atom-sized geometric cross sections, this model also provides an example of self-interacting DM with a velocity-dependent cross section. Delayed kinetic decoupling in this scenario predicts novel DM properties on small scales but retains the success of cold DM on larger scales. We calculate the atomic physics necessary to capture the thermal history of this dark sector and show significant improvements over the standard atomic hydrogen calculation are needed. We solve the Boltzmann equations that govern the evolution of cosmological fluctuations in this model and find in detail the impact of the atomic DM scenario on the matter power spectrum and the cosmic microwave background (CMB). This scenario imprints a new length scale, the dark-acoustic-oscillation scale, on the matter density field. This dark-acoustic-oscillation scale shapes the small-scale matter power spectrum and determines the minimal DM halo mass at late times, which may be many orders of magnitude larger than in a typical weakly interacting-massive-particle scenario. This model necessarily includes an extra dark radiation component, which may be favored by current CMB experiments, and we quantify CMB signatures that distinguish an atomic DM scenario from a standard $\ensuremath{\Lambda}\mathrm{CDM}$ model containing extra free-streaming particles. We finally discuss the impacts of atomic DM on galactic dynamics and show that these provide the strongest constraints on the model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».