用星际介质加热约束轴子与致密暗物质

冷星际介质系统已通过暗物质（DM）加热率必须低于气体天体物理冷却率的条件来约束DM模型。遵循Wadekar和Farrar（2021）的方法论，我们使用富气矮星系Leo T的星际介质，以及银河系环境气体云G33.4-8.0来约束DM。Leo T是一个特别强的系统，因为其气体在晚宇宙所有天体中具有最低的冷却率（归因于气体的低体密度和金属丰度）。在某些情况下，银河系云提供了互补的限制，因为其中DM-气体相对速度远大于Leo T中的情况。我们推导了以下DM可加热气体的情景的约束：$(i)$轴子与气体中氢原子或自由电子的相互作用，$(ii)$遗迹磁荷DM在气体等离子体中的减速，$(iii)$来自致密DM的动力学摩擦，$(iv)$复合DM与气体的硬球散射。我们的限制与DM直接探测搜寻互补。从即将到来的21cm和光学巡天中探测到更多像Leo T这样的富气低质量矮星系可改进我们的界限。