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Gas-rich dwarf galaxies as a new probe of dark matter interactions with ordinary matter

机译:富含气体的矮星,作为与普通物质的暗物质相互作用的新探头

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摘要

We use observations of gas-rich dwarf galaxies to derive constraints on dark matter scattering with ordinary matter. We require that heating/cooling due to dark matter (DM) interacting with gas in the Leo T dwarf galaxy not exceed the ultralow radiative cooling rate of the gas. This enables us to set (i ) stronger bounds than all the previous literature on ultralight hidden photon DM for nearly all of the mass range 10 ? 23 ? m DM ? 10 ? 10 ? ? eV , (ii ) limits on sub-GeV millicharged DM which add to the constraints on the recent EDGES 21?cm absorption anomaly, and (iii ) constraints on DM-baryon interactions directly at low relative velocities v rel ~ 17 ? ? km / s . Our study opens a new direction in using observations of gas-rich dwarf galaxies from previous, current, and upcoming optical and 21?cm surveys to probe physics beyond the standard model.
机译:我们使用对富含气体的矮星系的观察,从普通物质中获得暗物质散射的约束。 我们要求由于暗物质(DM)引起的加热/冷却与Leo T矮星的气体中的气体相互作用不超过气体的超级辐射冷却速率。 这使我们能够为几乎所有质量范围10设置超轻隐藏光子DM上所有先前文献的更强大的界限? 23? M DM? 10? 10? 还 EV,( ii)限制子gev icrocharged dm,其增加到最近的边缘21?cm吸收异常的约束,以及直接在低相对速度V rel处的dm-baryon相互作用的约束( iii)约束 〜17? 还 km / s。 我们的研究在使用先前,电流和即将到来的光学和21厘米调查的富含气体矮化星系的观察和21?CM调查的新方向,以探测标准模型的探针物理学。

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