用中子星质量-半径测量约束玻色型不对称暗物质
高能天体物理现象
2023-06-05 v2 高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
中子星可在其内部积累不对称暗物质(ADM),这会影响中子星的可测量性质,并使致密天体成为搜寻 ADM 的主要目标。在本工作中,我们使用贝叶斯推断,借助当前与未来 x 射线望远镜潜在的 neutron star 质量-半径测量,在玻色型 ADM 已积累于中子星内部的情形下约束玻色型 ADM 参数。我们发现,重子物质状态方程当前的不确定性使得无法对 ADM 参数空间给出约束。然而,我们也发现 ADM 不能被排除,且在中子星核心中包含玻色型 ADM 反而放宽了对重子物质状态方程空间的约束。如果重子物质状态方程能在不依赖 ADM 的情况下被更严格地约束,我们发现则可以对 ADM 参数空间给出论断。特别地,我们发现由于受观测与理论驱动的约束(中子星质量必须至少为 ),高玻色型 ADM 粒子质量()与低有效自相互作用强度()区间是不利的。但在其余参数空间内, 与 各自均不受约束。另一方面,ADM 质量分数,即中子星内部 ADM 质量占比,可由此类中子星测量约束。
引用
@article{arxiv.2208.03282,
title = {Constraining bosonic asymmetric dark matter with neutron star mass-radius measurements},
author = {Nathan Rutherford and Geert Raaijmakers and Chanda Prescod-Weinstein and Anna Watts},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03282},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 7 figures. This paper was made to be as similar to the PRD version as possible