带电中子星与弱于引力的暗力的观测检验
高能物理 - 唯象学
2020-06-17 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们讨论了借助引力波探索暗 sector 中未破缺 U(1) 规范相互作用的可能性。在该暗力下带电的暗 sector 态可赋予天体宏观电荷。然而，若力具有可观强度，对拥有引力束缚恒星的要求会将此电荷限制至可忽略的值。仅当暗力弱于引力时，引力检验才成为可能。通过求解 Einstein-Maxwell 场方程，我们详细研究了中子星中暗电荷产生与分离的一个显式模型。带电态源于星内中子衰变为三个暗费米子；我们表明在该模型中状态方程与中子星质量及潮汐形变能力限制一致。我们发现，尽管精度有限，暗力可在双星并合中被观测到（使其成为最优观测检验），而在双脉冲星中它受到德拜屏蔽（后者存在更精确的数据）。双星系统旋进阶段发出的辐射被修改，暗力在实验探测不确定度水平上得到检验。该检验覆盖的区域中，当前对牛顿平方反比律偏离的限制来自地球物理与激光测距观测。
引用
@article{arxiv.1902.07914,
title = {Charged neutron stars and observational tests of a dark force weaker than gravity},
author = {Marco Fabbrichesi and Alfredo Urbano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.07914},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 13 figures