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利用强引力透镜约束共振暗物质自相互作用

宇宙学与河外天体物理 2023-05-17 v3 高能物理 - 唯象学

摘要

我们设计了一种利用四重成像类星体观测约束自相互作用暗物质(SIDM)的方法,并将其应用于五种具有长程暗力的自相互作用势。我们考虑了若干具有吸引势的 SIDM 模型,该势允许准束缚态的形成,从而在低于 50 km s150 \ \rm{km} \ \rm{s^{-1}} 的特定速度处产生截面中的共振特征。我们提出这些共振会将截面幅度放大或抑制一个数量级以上,加速或延迟低质量暗物质晕的核塌缩 onset,并推导了我们所考虑五种相互作用势下核塌缩时标的约束。我们的数据强烈排斥多数晕发生核塌缩的情形,最强约束针对相对速度低于 30 km s130 \ \rm{km} \ \rm{s^{-1}} 时截面强度超过 100 cm2g1100 \ \rm{cm^2} \rm{g}^{-1} 的模型。本工作开辟了探索庞大 SIDM 理论图景的新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.13111,
  title  = {Constraining resonant dark matter self-interactions with strong gravitational lenses},
  author = {Daniel Gilman and Yi-Ming Zhong and Jo Bovy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.13111},
  year   = {2023}
}

备注

accepted for publication in PRD