通过超新星中的暗辐射加热暗物质星形状

超新星爆炸是宇宙中最剧烈的事件之一，使其成为搜寻轻质、微弱耦合新粒子效果的理想环境。作为能源来源，超新星已对其宿主星系中普通物质的动力学产生重要影响，但其对暗物质（DM）星形状的潜在影响仍较不被探索。在本工作中，我们研究了一部分超新星能量以暗辐射形式释放到 DM 星形状中的可能性。基于能量评估，我们发现，即使仅将总体超新星能量的少量能量释放到暗辐射中，也足以改变 DM 星形状的整体轮廓，并将原本呈尖锥形的星形状转化为心形状。这可能有助于解释某些矮星系中观察到的心形状。或者，可以将对可能 DM 心形状大小的上限解释为超出标准模型（SM）范围内光子能量的上限。这些论点基本独立于具体的新物理模型。尽管如此，重要的是要确保我们所需的条件，即：超新星对暗辐射的显著辐射性以及 DM 星形状对暗辐射的透明性，能在实际模型中实现。为了演示这一点，我们研究了四个简单的基准模型：暗光子、暗希克斯以及带规格 $B-L$ 和 $L_\mu - L_\tau$ 模型——所有模型都提供作为暗辐射的轻质微弱耦合粒子。假设暗辐射与 DM 之间存在显著耦合，我们发现所有基准模型都有相当大的参数空间满足上述条件。有趣的是，受 SN1987A 观测限制的耦合值对矮伽马星系的星形状也可能产生显著影响。