重子的暗黑秘密：利用JWST揭示暗物质-重子相互作用

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在高红移($z\approx$ 10 -- 14)处发现了大量明亮星系。已经提出了许多天体物理模型和超出标准模型的物理场景来解释这些观测。我们首次研究了暗物质(DM)与重子(质子和电子)散射对JWST紫外光度函数(UVLF)观测的影响。这些相互作用抑制了星系尺度上的结构形成，可能对高红移处的UVLF测量产生可观测的影响。利用一个旨在解释高红移观测的最新星系形成模型，我们获得了DM-重子散射截面的强上限，并探索了参数空间的新区域。对于散射截面$\propto v^{-2}$速度依赖性的DM-质子散射，我们在DM质量$\sim$ 1 -- 500 MeV范围内获得了最强的限制。对于我们研究的其他情况(DM-质子散射截面$\propto v^{0},\,v^{-4}$，以及DM-电子散射截面$\propto v^{0},\,v^{-2},\,v^{-4}$)，我们的限制与其他宇宙学可观测量获得的限制具有竞争力。我们的研究强调了JWST观测作为暗物质非引力相互作用的一种新颖而强大的探测手段的潜力。