Constraining warm dark matter with 21 cm line fluctuations due to minihalos
Constraining warm dark matter with 21 cm line fluctuations due to minihalos
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由于迷你晕，限制了具有 21 厘米线波动的暖暗物质
DOI：
10.1088/1475-7516/2014/08/007
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发表时间：
2014
影响因子：
6.4
通讯作者：
Hiroyuki Tashiro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Toyokazu Sekiguchi;Hiroyuki Tashiro
质量为m WDM= Script O（1）keV的暖暗物质（WDM）长期以来一直被认为是解决小尺度下观测到的宇宙结构与和谐CDM模型预测之间差异的有希望的解决方案。虽然一些宇宙学观测，如莱曼-阿尔法森林已经开始限制m WDM的范围，WDM尚未被完全排除作为这些所谓的小尺度问题的解决方案。在本文中，我们研究了21厘米线的波动，从微晕在WDM模型和评估的限制，为未来的宇宙学21厘米调查，如SKA和FFTT。我们发现，由于WDM与质量m WDM <$10千电子伏减少了丰富的minihalos通过抑制小尺度上的物质功率谱，通过自由流，这样的WDM可以显着影响所产生的21厘米线波动minihalos。我们发现，如果在z≥ 5以上可以观测到来自微晕的21 cm信号，SKA和FFTT可以分别给出m WDM = 24 keV和31 keV的下限，这比现有的约束更严格。这些未来的21厘米调查可能能够排除WDM模型作为小规模问题的解决方案。
Warm dark matter (WDM) with mass m WDM= Script O (1) keV has long been discussed as a promising solution for discrepancies between cosmic structures observed at small scales and predications of the concordance CDM model. Though several cosmological observations such as the Lyman-alpha forest have already begun to constrain the range of m WDM, WDM is yet to be fully excluded as a solution for these so-called small-scale problems. In this paper, we study 21 cm line fluctuations from minihalos in a WDM model and evaluate constraints on m WDM for future cosmological 21 cm surveys, such as SKA and FFTT. We show that, since WDM with mass m WDM≳ 10 keV decreases the abundance of minihalos by suppressing the matter power spectrum on small scales via free-streaming, such WDM can significantly affect the resultant 21 cm line fluctuations from minihalos. We find that if the 21 cm signal from minihalos can be observed above z≥ 5, SKA and FFTT can give lower bounds m WDM≳ 24 keV and 31 keV, respectively, which are tighter than the current constraint. These future 21 cm surveys might be able to rule out a WDM model as a solution of small-scale problems.
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抑制矮星系光环尺度上的线性功率
DOI：
10.1086/309273
发表时间：
2000
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
M. White;R. Croft
通讯作者：
R. Croft
DOI：
10.1073/pnas.1308716112
发表时间：
2013-06
期刊：
Proceedings of the National Academy of Sciences
影响因子：
--
作者：
D. Weinberg;J. Bullock;F. Governato;Rachel Kuzio de Naray;A. Peter
通讯作者：
D. Weinberg;J. Bullock;F. Governato;Rachel Kuzio de Naray;A. Peter
影响因子：
4.8
作者：
A. Benson;A. Farahi;S. Cole;L. Moustakas;A. Jenkins;M. Lovell;R. Kennedy;J. Helly;Carlos Frenk Carneg
通讯作者：
A. Benson;A. Farahi;S. Cole;L. Moustakas;A. Jenkins;M. Lovell;R. Kennedy;J. Helly;Carlos Frenk Carneg
DOI：
10.1086/376963
发表时间：
2003-03
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
N. Yoshida;Aaron Sokasian;L. Hernquist;V. Springel
通讯作者：
N. Yoshida;Aaron Sokasian;L. Hernquist;V. Springel
DOI：
10.1111/j.1365-2966.2005.09032.x
发表时间：
2005
影响因子：
4.8
作者：
C. Boehm;H. Mathis;J. Devriendt;J. Silk
通讯作者：
J. Silk