非局域相互作用是暗物质晕稳定性不可或缺的元素：一项跨模型研究

本文提出了一种考察暗物质（DM）晕稳定性的综合方法，强调无论本质上是基本的还是有效的，非局域的粒子间相互作用对于维持晕稳定性都是必需的。我们指出，若不考虑晕有效自由能中的“非局域”相互作用（其可能源于重子反馈、自相互作用或暗物质粒子的内禀量子特性等因素），原始的冷无碰撞暗物质模型不足以预测稳定的晕。稳定性前提要求晕内任意两点之间（无论其距中心多远）存在显著的有效相互作用。本文提出的方法提供了一个系统框架，用以审视各类暗物质模型的稳定性并精化其参数空间。我们推断，若某模型相对于标准冷无碰撞框架的偏离仅局限于晕中心附近区域，则其外缘区域不大可能呈现稳定性。在我们的研究中，我们证明暗物质晕内的不稳定性问题无法借助微扰量子效应得到充分解决。该问题对于费米子暗物质较轻，而对于玻色子暗物质则更为严重。我们发现，具有显著量子效应的玻色子构成的晕具有锐利的边界，而费米子构成的晕则呈现向无穷延伸的更为弥散的边界。我们还探讨了围绕选定质量分布的有效自由能的最广泛形式。