坍缩超新星中的暗物质捕获复活暗光子

核心坍缩超新星是探测轻质、微弱耦合粒子如暗光子的强大探针。传统的SN1987A冷却边界通过要求原子质子星核心的辐射功率不超过观测到的中微子辐射，从而约束暗光子的质量-混合参数空间。在本工作中，我们通过纳入坍缩前前体星中被捕获的暗物质（DM）效应，重新审视这些限制。被囚禁的暗物质作为暗光子的额外散射靶，修改其自由传输长度，从而影响超新星的冷却速率。我们对 annihilating 和非对称暗物质情景进行自洅分析，纳入介质效应在捕获率计算中的作用。对于 annihilating 的暗物质，平衡密度过小，影响不显著；而非对称暗物质可积聚至高密度，形成“暗光球化层”，抑制暗光子辐射，重新敞开此前被排除的参数空间。我们的结果强调，在从星体冷却约束暗子域时，必须考虑天体物理暗物质分布的重要性。