来自大尺度相干磁场的带电暗物质新限制

我们研究暗物质的带电成分与（旋转的）旋涡星系的磁化星系星际介质（ISM）的相互作用。对于观测到的场的规则分量，B~μG，我们发现除非q/e ≲ 10^{-13±1} m c^2/GeV（若所有暗物质均带电），否则带电粒子与ISM之间累积的洛伦兹相互作用将在数Gyr银河系寿命内提取盘角动量的量级为1的分数。若仅有质量分数f_qdm≳0.13的暗物质带电，则该限制被因子f_qdm^{-1/2}削弱。这里q和m为暗物质粒子的质量和电荷。若f_qdm≈1，此限制排除了通过冻入机制产生、m ≲ TeV/c^2的带电暗物质。这一从银河系参数得到的q/m限制是粗略的，并非基于任何精确经验检验。然而此限制极强，应激励进一步工作以更好地建模带电暗物质与星系及星系团中有序和无序磁场的相互作用；基于角动量交换的更好估计开发检测带电暗物质存在的精确检验；并更好理解带电暗物质如何修改磁场的增长，以及星系、星系群和星系团的形成与相互作用历史。