切勿横穿星流：来自模糊暗物质的焦散

我们研究了如何借助球状星团的潮汐星流来约束超轻暗物质粒子（称为“模糊”暗物质，FDM）的质量。FDM 模型的一个普遍特征是，在束缚的、达到维里化的暗物质结构中，由于演化暗物质分布中的波干涉，在德布罗意波长尺度上存在无处不在的密度涨落。这些随时间变化的涨落会扰动恒星的运动，从而在银河系中冷的薄潮汐星流上产生潜在可观测的 signatures。该效应的研究一直受限于在银河系尺度系统中模拟 FDM 波函数的困难。我们提出了一种在近乎静态势中演化真实波函数的简单方法，应能对这种颗粒化效应给出准确估计。我们量化了 FDM 扰动对潮汐星流的影响，并表明起初当星流扰动幅度较小时，其功率谱呈现出对应于 FDM 势涨落德布罗意波长的尖锐截断。最终，当星流扰动变为非线性时，普遍会产生折叠焦散，导致具有普适行为的密度涨落。这抹去了星流密度功率谱中德布罗意波长的特征，但我们表明，通过考虑角动量或作用量等量的涨落，仍有可能在此 regime 下确定 FDM 质量。