星系簇中椭圆星系的碰撞性暗物质限制

如果暗物质具有自互作用性，则星系簇中的星系动力学演化将发生改变。来自热稀薄星系 Halo 的热量传递会导致相对较冷的星系 Halo 蒸发。星体分布将在失去暗物质后顺应性地膨胀，从而减小速度分散并增加半亮度半径。如果暗物质在该半径内的质量分数 f_dm 为 25-50%，则椭圆星系在观测散射范围之外偏离基本面关系。要求其 Halo 在一个时辰内存活似排除了该暗物质横截面积范围 0.3 < sigma/m < 10^4 cm²/g，除非 f_dm < 15%。如果允许横截面积随暗物质粒子相对速度而变化，sigma ∝ v^{-2 delta}，则在低速度分散的矮星系中出现暗物质蒸发的新问题。大型星系 Halo 在星系簇中和 Local Group 中的矮星系 Halo 只有当 delta < 1.1 或 delta > 1.8 时才能存活。在任一情况下，中心密度槽的问题仍然存在。