零金属非常低质量恒星作为星际暗物质
摘要
太空站 (HST) 关于星际暗物质 (DM) 以非常低质量 (VLM) 恒星形式（接近氢燃烧极限）时的限制被解释为排除此类恒星作为可行候选人。然而，这些限制假设恒星分布平滑且至少具有人群 II 恒星的金属丰度，而某些致密暗物质形成理论预言它们可能以星系团配置形式存在且接近零金属。我采用 Saumon 等 (1994) 提出的零金属 VLM 星模型重新分析 HST 数据，模型预测低于 0.2 水星质量的恒星 V-I 颜色低于此前分析的限制。从模型中我推导出两种情况下 VLM 恒星构成星际暗物质的允许星系比例的新限制。在非聚集 regime 中，我发现来自 20 个 HST 场的数据推断的允许星系比例的 95% 置信上限为 1.4%，与此前针对非零金属人群的限制相当。在聚集情形下，我指出质量为 M、半径为 R 的星团可以同时满足 HST 和最新 MACHO 引力微透镜结果——后者指出标准星系模型下的透镜星系比例为 40%，前提是 R < 1.2 (M/10^4 M☉)^0.74 pc。然而，现有的动力学限制将允许的范围压缩到极小区域，即 M ≈ 4×10^4 M☉ 且 R ≈ 3 pc。此外，MACHO 与 HST 的一致性要求当前聚集效率达到 92% 或更高。有趣的是，然而，这些限制暗示的星团质量在理论上是合理的，VLM 星 scenario 也可能帮助解释另一星系周围最近报告的淡红色“星际”光。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9610070,
title = {Zero-metallicity very low mass stars as halo dark matter},
author = {E. J. Kerins},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9610070},
year = {2011}
}
备注
Minor changes to match published version. 11 pages incl. 3 figures. A&A in press. Latex processing requires A&A style file (l-aa.sty) and epsf.sty for the figures (both macros can be obtained from http://xxx.lanl.gov/ftp/hep-th/papers/macros/ ). Postscript and dvi+figures versions can be obtained via anonymous ftp to ftp://cdsxba.u-strasbg.fr/pub/incoming/kerins/vlm/