Momentum distributions of cosmic relics : Improved analysis
Ala-Mattinen, K., Heikinheimo, M., Kainulainen, K., & Tuominen, K. (2022). Momentum distributions of cosmic relics : Improved analysis. Physical Review D, 105(12), Article 123005. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.123005
Julkaistu sarjassa
Physical Review DPäivämäärä
2022Tekijänoikeudet
© Authors, 2022
We solve coupled momentum-dependent Boltzmann equations for the phase space distribution of cosmic relic particles, without resorting to approximations of assuming kinetic equilibrium or neglecting backscattering or elastic interactions. Our method is amendable to precision numerical computations. To test it, we consider two benchmark models where the momentum dependence of dark matter distribution function is potentially important: a real singlet scalar extension near the Higgs resonance and a sterile neutrino dark matter model with a singlet scalar mediator. The singlet scalar example shows that the kinetic equilibrium may hold surprisingly well even near sharp resonances. However, the integrated method may underestimate the relic density by up to 40% in extreme cases. In the sterile neutrino dark matter model, we studied how the inclusion of previously ignored elastic interactions and processes with initial state sterile neutrinos could affect the nonthermal nature of their resulting distributions. Here the effects turned out to be negligible, proving the robustness of the earlier predictions.
...
Julkaisija
American Physical Society (APS)ISSN Hae Julkaisufoorumista
2470-0010Asiasanat
Julkaisu tutkimustietojärjestelmässä
https://converis.jyu.fi/converis/portal/detail/Publication/150896619
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
Rahoittaja(t)
Suomen AkatemiaRahoitusohjelmat(t)
Akatemiahanke, SALisätietoja rahoituksesta
This work was supported by the Academy of Finland Grants No. 310130, No. 342777, and No. 318319. K. A.-M. is funded by the doctoral program in Particle Physics and Universe Sciences in University of Helsinki.Lisenssi
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Cosmic perturbation theory and inflation
Hämäläinen, Antti (2015)Tässä pro gradu -tutkielmassa olen käynyt läpi yhden skalaarikentän synnyttämän kosmisen inflaation teoriaa. Tätä varten olen opiskellut kosmista häiriöteoriaa joka tutkii Friedmann-Robertson-Walker -avaruusajan ympärille ... -
Euclid preparation : XI. Mean redshift determination from galaxy redshift probabilities for cosmic shear tomography
Euclid Collaboration (EDP Sciences, 2021)The analysis of weak gravitational lensing in wide-field imaging surveys is considered to be a major cosmological probe of dark energy. Our capacity to constrain the dark energy equation of state relies on an accurate ... -
Euclid preparation : XVII. Cosmic Dawn Survey : Spitzer Space Telescope observations of the Euclid deep fields and calibration fields
Euclid Collaboration (EDP Sciences, 2022)We present a new infrared survey covering the three Euclid deep fields and four other Euclid calibration fields using Spitzer Space Telescope’s Infrared Array Camera (IRAC). We combined these new observations with all ... -
The first-order evolution of cosmic scalar perturbations
Aalto, Tuomas (2019)Nykytietämyksen mukaan kosminen inflaatio jätti pieniä häiriöitä lähes homogeeniseen varhaiseen maailmankaikkeuteen. Nykyään havaittavien kosmisten rakenteiden kehittyminen näistä häiriöistä on yksi kosmologian keskeisistä ... -
Microscopic calculation of the β− decays of 151Sm, 171Tm, and 210Pb with implications to detection of the cosmic neutrino background
Kostensalo, J.; Kotila, J.; Suhonen, J. (Elsevier BV, 2023)
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.