非对称暗物质可能改变低质量恒星与褐矮星的演化

我们研究非对称暗物质在极低质量恒星与褐矮星内部的能量输运。我们的动机是探索非对称暗物质的天体物理信号,这些信号或许无法用传统的暗物质间接探测方法来研究。在可行的模型中,极低质量恒星核心的额外冷却会改变恒星性质。质量在 $4 < M_x/\mathrm{GeV} < 10$、自旋依赖(自旋无关)截面分别为 $\sigma \sim 10^{-37}\,\mathrm{cm}^2$ ($\sigma \sim 10^{-40}\,\mathrm{cm}^2$) 的非对称暗物质,可以提高主序氢燃烧的最小质量,从而在一定程度上决定该天体是否仍是一颗恒星。类似的暗物质候选者会降低低质量恒星的光度,并加速褐矮星的冷却。鉴于 DAMA、CoGeNT 和 CRESST 暗物质搜寻实验的结果,这类轻暗物质尤为值得关注。我们讨论了在太阳邻域、球状星团,以及尤其具有前景的本地矮星系等多种环境中观测恒星中暗物质效应的可能性,并探讨如何利用这些效应来约束暗物质的性质。