暗星的恒星结构：由暗物质湮灭驱动的恒星演化第一阶段

暗星是宇宙历史上恒星演化的最初阶段：最早形成的恒星（通常位于红移 $z \sim 10-50$）由暗物质（DM）湮灭加热而非聚变提供能量（如果 DM 由其自身的反粒子组成）。我们为这些恒星找到了平衡的多方星配置；我们从 DM 加热变得重要时（$M \sim 1-10 M_\odot$）开始，通过吸积构建恒星直至 1000 M$_\odot$。假设粒子质量为 100 GeV 的暗星被发现具有约 $10^6 L_\odot$ 的光度、4000--10,000 K 的表面温度、$\sim 10^{14}$ cm 的半径、至少 0.5 Myr 的寿命，并预计会显示原子和分子氢的谱线。暗星与没有 DM 加热的标准金属贫乏恒星看起来非常不同：它们质量大得多（例如 100 GeV WIMPs 约为 800 M$_\odot$）、温度更低、体积更大，并且可以在未来的观测中区分，甚至可能通过 JWST 或 TMT 区分。