Cosmology of Single Species Hidden Dark Matter
Notice bibliographique
Résumé
Cosmology and astrophysics provide various ways to study the properties of dark matter even if they have negligible non-gravitational interactions with the Standard Model particles and remain hidden. We study a type of hidden dark matter model in which the dark matter is completely decoupled from the Standard Model sector except gravitationally, and consists of a single species with conserved comoving particle number and conserved comoving entropy. This category of hidden dark matter includes models that act as warm dark matter but is more general. In particular, in addition to having an independent temperature from the Standard Model sector, it includes cases in which dark matter is in its own kinetic equilibrium or is free-streaming, obeys fermionic or bosonic statistics, and processes a chemical potential that controls the particle occupation number. While the usual parameterization using the free-streaming scale or the particle mass no longer applies, we show that all cases can be well approximated by a set of functions parameterized by only one parameter as long as the chemical potential is nonpositive: the characteristic scale factor at the time of the relativistic-to-nonrelativistic transition. We study the constraints from Big Bang Nucleosynthesis, the cosmic microwave background, the Lyman-$α$ forest, and the smallest halo mass. We show that the most significant phenomenological impact is the suppression of the small-scale matter power spectrum -- a typical feature when the dark matter has a velocity dispersion or pressure at early times. So far, the Lyman-$α$ forest and the small dark matter halo population provide the strongest constraints, limiting the transition redshift to be larger than $\sim6.2\times10^7$.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| 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) | 0,002 | 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 ».