温暖的而非模糊：基于木星卫星的宽泛型超轻暗物质限制
宇宙学与河外天体物理
2026-05-18 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
我们将从木星(MW)卫星数量中推导出的暗物质(DM)粒子质量m的下限，推广到DM为超轻标量场、其场功率谱峰值位于亚尺度波数k_*场景。在这些模型中，DM场类似温暖暗物质进行自由辐射，同时也 exhibit significant 的小尺度波动干涉效应。最终的无量纲密度功率谱显示两种效应：(i)在k_fs~k_eq/[(k_*/a_eq m)ln(a_eq m/k_*)]处的自由辐射抑制；(ii)在k>~10^-2 k_*处与泊松干涰相关的增强，在接近Jeans尺度k_J~k_eq/(k_*/a_eq m)处饱和。将这些预测与对MW卫星 population中线性物质功率谱自由辐射cutoff的既有约束进行比较，我们获得m>6x10^-18 eV (k_*/10^4 Mpc^-1)于k_*>10^4 Mpc^-1，置信度为95%。对于较小的k_*，MW卫星尺度上的泊松噪声增强削弱了约束，yielding m>6x10^-18 eV (k_*/10^4 Mpc^-1)^2于k_*<10^4 Mpc^-1，置信度为95%。
引用
@article{arxiv.2605.15371,
title = {Warm, not Fuzzy: Generalized Ultralight Dark Matter Limits from Milky Way Satellites},
author = {Ethan O. Nadler and Mustafa A. Amin and Risa H. Wechsler and M. Sten Delos and Andrew Benson and Vera Gluscevic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.15371},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 3 figures; submitted to ApJ