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Constraints on dark matter to dark radiation conversion in the late universe with DES-Y1 and external data

Résumé

We study a phenomenological class of models where dark matter converts to dark radiation in the low redshift epoch. This class of models, dubbed DMDR, characterizes the evolution of comoving dark-matter density with two extra parameters, and may be able to help alleviate the observed discrepancies between early and late-time probes of the Universe. We investigate how the conversion affects key cosmological observables such as the cosmic microwave background (CMB) temperature and matter power spectra. Combining 3x2pt data from Year 1 of the Dark Energy Survey, Planck-2018 CMB temperature and polarization data, supernovae (SN) Type Ia data from Pantheon, and baryon acoustic oscillation (BAO) data from BOSS DR12, MGS and 6dFGS, we place new constraints on the amount of dark matter that has converted to dark radiation and the rate of this conversion. The fraction of the dark matter that has converted since the beginning of the Universe in units of the current amount of dark matter, zeta, is constrained at 68% confidence level to be

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Modèle ΛCDM
En cosmologie, le (se prononce « Lambda CDM », qui signifie en anglais Lambda - Cold Dark Matter, c'est-à-dire le modèle « lambda - matière noire froide ») ou modèle de concordance est un modèle cosmologique du Big Bang paramétré par une constante cosmologique notée par la lettre grecque Λ et associée à l'énergie sombre.
Matière noire
vignette|redresse=1.1|Répartition de la densité d'énergie de l'Univers après exploitation des premières données du satellite Planck. La matière noire en est une des composantes principales. La matière noire ou matière sombre, est une catégorie de matière hypothétique, invoquée dans le cadre du Modèle ΛCDM pour rendre compte de certaines observations astrophysiques, notamment les estimations de la masse des galaxies ou des amas de galaxies et les propriétés des fluctuations du fond diffus cosmologique.
Énergie noire
vignette|redresse=1.1|Répartition de la densité d'énergie de l'Univers après exploitation des premières données obtenues par le satellite Planck. L'énergie noire en serait la composante principale. En cosmologie, lénergie noire ou énergie sombre (dark energy) est une forme d'énergie hypothétique remplissant uniformément tout l'Univers et dotée d'une pression négative, elle se comporte comme une force gravitationnelle répulsive.
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