New constraints on the free-streaming of warm dark matter from intermediate and small scale Lyman-α forest data
Notice bibliographique
Résumé
We present new measurements of the free-streaming of warm dark matter (WDM) from Lyman-α flux-power spectra. We use data from the medium resolution, intermediate redshift XQ-100 sample observed with the X-shooter spectrograph (z=3–4.2) and the high-resolution, high-redshift sample used in Viel et al. (2013) obtained with the HIRES/MIKE spectrographs (z=4.2 – 5.4 ). Based on further improved modelling of the dependence of the Lyman- α flux-power spectrum on the free-streaming of dark matter, cosmological parameters, as well as the thermal history of the intergalactic medium (IGM) with hydrodynamical simulations, we obtain the following limits, expressed as the equivalent mass of thermal relic WDM particles. The XQ-100 flux power spectrum alone gives a lower limit of 1.4 keV, the re-analysis of the HIRES/MIKE sample gives 4.1 keV while the combined analysis gives our best and significantly strengthened lower limit of 5.3 keV (all 2 σ C.L.). The further improvement in the joint analysis is partly due to the fact that the two data sets have different degeneracies between astrophysical and cosmological parameters that are broken when the data sets are combined, and more importantly on chosen priors on the thermal evolution. These results all assume that the temperature evolution of the IGM can be modeled as a power law in redshift. Allowing for a nonsmooth evolution of the temperature of the IGM with sudden temperature changes of up to 5000 K reduces the lower limit for the combined analysis to 3.5 keV. A WDM with smaller thermal relic masses would require, however, a sudden temperature jump of 5000 K or more in the narrow redshift interval z = 4.6 – 4.8 , in disagreement with observations of the thermal history based on high-resolution resolution Lyman- α forest data and expectations for photo-heating and cooling in the low density IGM at these redshifts.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».