暗物质在天体中的俘获：多重散射的改进处理及来自白矮星的更新约束

我们重新审视暗物质（DM）在天体中的俘获，包括多重散射的影响，并利用对白矮星的观测获得了对DM-质子截面的更新约束。考虑到每次散射中能量损失分布的一般形式，我们推导了通过多重散射实现俘获概率的精确公式。我们估计了可能发生的散射最大次数，而非将暗物质粒子制动所需的散射次数。我们利用这些结果计算了仅来自被俘获暗物质热化湮灭产物的“暗”光度$L_{\rm DM}$。要求$L_{\rm DM}$不超过M4球状团中白矮星的光度，我们设定了对DM-质子截面的限制：$\sigma_{p} \lesssim 10^{-44} {\rm cm}^2$，在100 GeV到1 PeV的暗物质质量范围内几乎独立，在此之外轻微减弱。这比直接探测实验在大质量$\left(M \gtrsim 5 \,\,\rm TeV\right)$和小质量$\left(M \lesssim 10\, \rm GeV\right)$区间得到的约束都更强。对于比350 MeV更轻、超出当前直接探测实验灵敏度的暗物质，这是现有最强的约束。