中子星对电弱多重态暗物质的俘获

如果暗物质与核子具有可观的散射截面，它可以被中子星高效俘获。其后其能量通过星体内的散射和湮灭以热的形式传递给中子星。这种加热效应可能通过专门对邻近年老脉冲星的温度观测而被探测到，从而为暗物质搜寻提供另一种方法。本文中，我们表明对于电弱多重态暗物质，该搜寻策略可探测未来暗物质直接探测实验无法触及的参数区域。为系统说明这一点，我们按电弱荷对这些暗物质候选者进行分类，并借助高维有效算符研究紫外物理的效应。我们进而表明，若紫外物理的效应可观，则暗物质-核子弹性散射截面变得足够大；而若其被压低，则DM多重态各组分间的质量分裂变得足够小，使得非弹性散射过程得以进行。无论如何，电弱多重态暗物质粒子均被中子星高效俘获，使得利用年老中子星温度观测的搜寻策略颇具前景。