中子星对暗物质的俘获

中子星中的极端条件使其成为检验基本相互作用的理想试验设施。中子星可通过散射俘获暗物质。作为散射的结果，暗物质动能被转移给星体。其一个观测后果可能是老中子星被加热至近红外温度。先前对俘获过程的分析采用了不同的近似或简化。在本文中，我们总结了一种显著改进的暗物质俘获处理方法，该方法在宽广的暗物质质量范围内恰当地考虑了所有相关物理效应。其中包括引力聚焦、完全相对论的散射处理、泡利阻塞、中子星不透明度以及多次散射效应。本文引用了允许数值计算俘获率的一般表达式，以及针对特定类型相互作用或质量区间的简化表达式，极大提升了计算效率。借助我们的方法，我们能够对任意中子星组分处的暗物质散射以及暗物质在其他致密天体中的俘获进行建模。我们的结果被应用于暗物质与中子、质子、轻子及奇异重子的散射。