Milky Way Satellite Census. IV. Constraints on Decaying Dark Matter from Observations of Milky Way Satellite Galaxies
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We use a recent census of the Milky Way (MW) satellite galaxy population to constrain the lifetime of particle dark matter (DM). We consider two-body decaying dark matter (DDM) in which a heavy DM particle decays with lifetime τ comparable to the age of the universe to a lighter DM particle (with mass splitting ϵ) and to a dark radiation species. These decays impart a characteristic “kick velocity,” V kick = ϵ c, on the DM daughter particles, significantly depleting the DM content of low-mass subhalos and making them more susceptible to tidal disruption. We fit the suppression of the present-day DDM subhalo mass function (SHMF) as a function of τ and V kick using a suite of high-resolution zoom-in simulations of MW-mass halos, and we validate this model on new DDM simulations of systems specifically chosen to resemble the MW. We implement our DDM SHMF predictions in a forward model that incorporates inhomogeneities in the spatial distribution and detectability of MW satellites and uncertainties in the mapping between galaxies and DM halos, the properties of the MW system, and the disruption of subhalos by the MW disk using an empirical model for the galaxy–halo connection. By comparing to the observed MW satellite population, we conservatively exclude DDM models with τ < 18 Gyr (29 Gyr) for V kick = 20 kms−1 (40 kms−1) at 95% confidence. These constraints are among the most stringent and robust small-scale structure limits on the DM particle lifetime and strongly disfavor DDM models that have been proposed to alleviate the Hubble and S 8 tensions.
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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 | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».