天文觀測結果表明宇宙中的物質,包括4.9%普通物質,26.8%暗物質和68.3%暗能量。盡管暗物質未被直接觀測到,但有很多現(xiàn)象表明其確實存在,如星系旋轉曲線,引力透鏡效應等。本文首先介紹了宇宙學標準模型和暗物質存在的相關證據(jù)。然后介紹了原初黑洞暗物質。原初黑洞是指暴漲時期產生的密度擾動在輻射為主時期進入視界后塌縮而形成的黑洞。為了產生合適豐度的原初黑洞暗物質,在接近暴漲結束時,小尺度上曲率功率譜要被放大到0.01的量級,這就要求慢滾參數(shù)?至少減小7個量級。我們提出了成功產生原初黑洞的條件,并利用一個勢能為多項式的玩具模型實現(xiàn)了功率譜增強7個量級,同時我們還計算了由這個密度擾動所產生的二階引力波。由密度擾動產生的二階引力波的功率譜,與目前PTA的觀測一致,且可由未來PTA和空間引力波探測來檢驗。之后介紹了三種玻色子暗物質模型,即軸子、類軸子暗物質和暗光子,這三種暗物質候選者都可由misalignment機制產生,軸子與類軸子的自旋為0,性質比較相似,暗光子的自旋為1。對于這三種模型,暗物質粒子的衰變幾率很小,但由于星系中存在大量暗物質,導致其衰變信號可被探測。通過計算,我們發(fā)現(xiàn)暗光子和軸... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.粒子物理標準模型

圖 2. 宇宙中物質以及能量的比例兩大類候選者，一類是原初黑洞暗物質，一類是擾動在輻射為主時期進入視界，塌縮成原初黑洞沒有直接探測到暗物質粒子，原初黑洞作為暗物特性包括：非重子、相互作用弱、穩(wěn)定。在暗物成兩類：1.由 misalignment 機制[2]-[4]產生的軸子擾動或 misalignment 機制產生的有質量的暗光子WIMPs）[12][13]，其在熱等離子體中通過熱產生子，質量一般比較小，相空間密度高，這使它們重很多，質量一般大于 1GeV，并且具有熱分布前在世界范圍內，多項關于暗物質粒子的探測實實驗也在計劃中[14] -[19]。下四個部分：

由Ia型超新星得到的哈勃圖


本文編號：2899386