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中子星物质中中子衰变至暗重子产生的体粘滞性

高能天体物理现象 2026-04-20 v2 高能物理 - 唯象学 核理论

摘要

存在与中子混合的暗重子使得中子衰变到暗 sector 成为可能。此类暗衰变已被作为可能与中子衰变异常相关的机制进行研究,并因其对中子星的潜在影响而受到关注。最流行的构造是由暗重子 χ\chi 和暗标量 ϕ\phi 组成的暗 sector,其中真空中的中子有 1% 或更少的概率通过 nχ+ϕn\rightarrow \chi+\phi 通道衰变。在本工作中,我们考虑了这一额外的中子衰变通道对中子星并合中物质输运的影响。我们发现介质中的中子暗衰变率相当缓慢,因此暗重子以使 Urca 体粘滞性最多降低 2-3 倍的方式改变了致密物质状态方程。然而,如果中子暗衰变发生得更快,那么在数十 MeV 的并合温度下,体粘滞性将被显著增强,可能快速阻尼并合环境中的振荡,从而为并合中缓慢平衡的物质提供一种特征信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.25838,
  title  = {Bulk viscosity from neutron decays to dark baryons in neutron star matter},
  author = {Steven P. Harris and C. J. Horowitz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.25838},
  year   = {2026}
}

备注

v2: Matches version accepted by Phys.Rev.D