同位旋破坏自相互作用暗物质在年老中子星内形成黑洞的分析
高能物理 - 唯象学
2020-08-14 v2 高能天体物理现象
摘要
具有吸引性自相互作用的费米子暗物质(DM)有可能在年龄达 Gyr 量级的中子星(NS)内部形成黑洞(BH)。因此,通过观测此类 NS 及其邻近 DM 环境,可对 DM 性质施加限制,例如 DM-重子截面 、DM 质量 、暗耦合 以及媒介子质量 。在同位旋破坏情形下,DM 与中子及质子的耦合强度不同。即便 NS 中质子仅约占重子总数的百分之一到二,在同位旋破坏存在时,质子对 DM 俘获率的贡献也可能发生剧烈改变。我们证明该效应在特定情形下十分重要。另一方面,DM 在星内形成 BH 需满足诸多判据,其 underlying 动力学丰富且具有趣特征。我们还基于位力方程系统梳理了相关物理。此外,为实现该机制,配套的 python 包 \texttt{dm2nsbh} 也已发布于 github 以供其他相关研究使用。
引用
@article{arxiv.2004.05312,
title = {Analysis on the black hole formations inside old neutron stars by isospin-violating dark matter with self-interaction},
author = {Guey-Lin Lin and Yen-Hsun Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05312},
year = {2020}
}
备注
29 pages, 8 figures, revised and JCAP accepted