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混合中子星中的玻色子暗物质动力学

高能天体物理现象 2024-03-01 v1 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

本研究探讨了富含各向异性玻色子暗物质晕的混合中子星内部暗物质与重子物质之间复杂的相互作用。我们的建模基于含自由参数的状态方程,揭示了这些天体多样的质量 - 半径相关性。一个关键结果是暗物质特性(无论是凝聚态还是弥散态)对中子星基于其质量的可观测属性的影响。我们对各向异性模型的研究提供了对暗物质各向异性更为真实的表征,揭示了一种独特的低密度核 - 晕轮廓,使其区别于其他方法。从星系团中获得的见解进一步完善了我们对玻色子暗物质范式的理解。源自星系团动力学的观测限制对于将暗物质粒子质量界定在 0.05 GeV 至 0.5 GeV 之间、散射长度界定在 0.9 fm 至 3 fm 之间起到了根本性作用。利用地面玻色 - 爱因斯坦凝聚实验,我们缩小了玻色子暗物质的属性范围,特别是在常被忽视的 3 至 30 GeV 质量区间。我们的发现巩固了对混合中子星中暗物质与重子物质协同作用的理解,为未来的天体物理探索奠定了坚实基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.19238,
  title  = {Bosonic dark matter dynamics in hybrid neutron stars},
  author = {Zakary Buras-Stubbs and Ilídio Lopes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.19238},
  year   = {2024}
}

备注

13 pages, 5 figures, submitted to PRD