利用中子星约束标量单态与惰性暗物质模型

在本工作中，我们研究了标量单态以及双希格斯二重态模型惰性暗物质粒子对致密天体的影响，并且我们利用中子星首次给出了参数空间的约束。此处讨论的模型由两个自由参数刻画，即质量 $M_\chi$（扮演宇宙中暗物质角色的标量粒子）以及决定暗物质粒子与标准模型希格斯玻色子相互作用强度的无量纲耦合常数 $\lambda_\chi$。通过考虑一颗典型的中子星，我们能够根据暗物质湮灭截面和自相互作用耦合常数获得对标量暗物质的约束。我们的发现表明：i) 对于重暗物质粒子，仅当暗物质粒子的自湮灭可忽略且暗物质自相互作用耦合常数非常小时，中子星才能提供比当前直接探测搜索极限更好的界限；而 ii) 对于轻暗物质粒子，除非暗物质粒子极轻，否则此处获得的界限与来自希格斯不可见衰变的极限相当。