第三星族星对超重暗物质的多重散射俘获

若被恒星或其他致密天体的引力场俘获，暗物质可自湮灭并产生潜在可探测的粒子流。对于超重暗物质（$m_{X} \gtrsim 10^{8} GeV$），需要大量与恒星内原子核的散射事件，才能将暗物质粒子减速至低于恒星的逃逸速度，此时暗物质（DM）粒子被束缚或俘获。利用近期发展的多重散射俘获解析形式体系，结合关于暗物质-重子散射截面限制的最新结果，我们计算了第三星族（Pop. III）星对超重暗物质粒子的俘获率上限。假设被俘获的超重暗物质（SHDM）湮灭产物中有非零部分可在星内被束缚并热化，我们发现这一额外热源可能影响 Pop. III 星的演化阶段。此外，要求 Pop. III 星以亚爱丁顿光度发光，我们得到了 Pop. III 星质量的上限。这意味着对 Pop. III 星初始质量函数（IMF）存在一个依赖于暗物质的截断，从而开启了利用极贫金属星 IMF 限制暗物质性质的有趣可能性。