分子云作为约束亚GeV暗物质和原始黑洞的工具

尽管经过数十年的直接和间接搜索（以WIMP框架为基础），在GeV--TeV范围内仍未发现 conclusive 结果。这促使人们探索替代方案，包括新型粒子和宏观对象。两种充分动机的情景是亚GeV暗物质和原始黑洞（PBHs）。分子云（MCs）通常作为星形成场受到研究，可作为探测这些候选者的天体实验室，通过其电离率进行探测。观测显示，电离水平超过了来自已知 cosmic ray（CR）通量的预期，这指向来自额外电离成分的证据。本文考虑来自annihilating和decaying MeV暗物质粒子产生的电子和正电子，以及来自蒸发性PBHs的Hawking 辐射作为可能的贡献者。我们对由能量损失驱动的传输进行建模。通过将预测的电离率与观测结果进行比较，对 $\langle\sigma v\rangle$、衰变寿命 $\tau$ 和PBH 丰度 $f_{PBH}$ 施加保守约束。该分析假设所有观察到的电离都来自暗物质，并采用95%置信水平。结果显示，即使在本地诸如L1551等最保守的MCs情况下，这些约束也接近来自X射线观察的最具竞争力的限制，而内侧星系云如DRAGON或G1.4--1.8+87提供更强的限制，有时会改进X射线和宇宙学约束。对于亚GeV暗物质，MCs排除了与NuSTAR、INTEGRAL或Voyager测试的参数空间，尤其是在约30 MeV以下。 在PBH情况下，asteroid质量的黑洞被限制在暗物质中的低比例，具有乐观情景的情形接近最强限制。本研究表明，分子云作为间接暗物质搜索的新型探针具有巨大的潜力。