超轻暗物质的更新约束来自最小星系

暗物质( DM)的粒子质量之前被限制于 $m > 3 \times 10^{-19}\,\mathrm{eV}$。这一约束排除了超轻暗物质的“ fuzzy”范围能组成全部 DM，这依赖于使用线性扰动理论对 fuzzy 暗物质( FDM)波干涉的加热率进行估计。本文将这一扰动计算结果与 FDM halo 中星粒子演化的完整 Schr"odinger-Poisson 模拟进行比较。该比较确认了理论预期：FDM 加热在完全非线性模拟中更强，因为由于形成密集中心脉冲，其波动增强了引力扰动，并且使用该扰动方法对 DM 粒子质量的约束确实保守。我们还指出，这些约束不受可能的潮汐剥离的影响，因为对于像 Segue 1 这样的矮星系，潮汐半径远大于星系观察到的大小。我们进一步指出，由于来自大尺度结构的约束，质量的约束无法通过诱请 DM 自互动性来规避。最后，我们指出，如果最近发现的 Ursa Major III/UNIONS I 系统是一颗星系，该对象的观察属性将把 DM 质量的下限提高超过一个数量级，至 $m > 8 \times 10^{-18}\,\mathrm{eV}$，置信度为 95%。该约束可以通过对该及其他类似星系大小和速度离散度的更精确测量，以及使用完整 Schr"odinger-Poisson 模拟来进一步加强。