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超轻暗物质晕中致密恒星系统的演化:对恒星与暗物质参数的依赖性

星系天体物理 2026-06-28 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

致密恒星系统常被用来对超轻暗物质(ULDM)的粒子质量施加严格限制,因为波干涉引起的加热效应可以驱动系统膨胀,可能使其与观测产生张力。在最近的一项研究中,我们指出这些恒星系统内部的双体弛豫可能对其在 ULDM 渤中的演化有显著影响,这一效应在先前的研究中被忽略了。在此,我们进一步研究了恒星金属丰度、银河系的潮汐场以及 ULDM 粒子质量对致密恒星种群长期命运的影响。我们发现金属丰度越高的系统通常越能抵抗瓦解。银河系的潮汐场通过改变寄主 ULDM 渤内恒星系统的轨道运动,可以显著影响其稳定性。此外,我们在模拟中发现,当系统尺寸远小于 ULDM 德布罗意波长(RhλdBR_{\rm h} \ll \lambda_{\rm dB} )时,加热效应随着 ULDM 粒子质量的增加而增强,这与 λdBRh\lambda_{\rm dB}\lesssim R_{\rm h} 的情况相反。这些结果突显了致密恒星系统在 ULDM 渤中演化的复杂性,并表明从这些系统(如超暗矮星系)得出的现有限制可能需要仔细修正。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.29149,
  title  = {Evolution of Compact Stellar Systems in Ultralight Dark Matter Halos: Dependence on Stellar and Dark Matter Parameters},
  author = {Yu-Ming Yang and Xiao-Jun Bi and Long Wang and Peng-Fei Yin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.29149},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 7 figures, 1 table