通过星系团并合中的无碰撞激波寻找暗物质自相互作用的证据

虽然暗物质自相互作用可能解决结构形成中的几个问题，但迄今为止仅考虑了暗物质粒子之间的两体散射效应。我们表明，如果暗物质的一个次主导分量在未破缺的 $U(1)$ 规范群下带电，则必须考虑集体暗等离子体效应以理解其动力学。等离子体不稳定性可能导致星系团并合中出现无碰撞暗物质激波，这可能已在 Abell 3827 和 520 星系团中被观测到。作为一个具体模型，我们提出了一种由矢量费米子组成的热产生暗对等离子体。在此情景中，相互作用的暗物质分量预计在星系团碰撞中与恒星和非相互作用的暗物质晕分离。此外，缺失卫星问题得到缓解，同时避免了来自所有其他天体物理和宇宙学观测的限制。