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暗物质掺杂的旋转白矮星作为奇特致密天体

高能天体物理现象 2022-12-21 v4 太阳与恒星天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

奇特致密天体的发现挑战了我们对恒星结构与演化标准理论的理解。它们是探索新物理的绝佳实验室。早期对球对称暗物质掺杂致密星的研究可以解释少数异常现象。本文研究暗物质(DM)掺杂旋转白矮星的观测特征,并将其与观测到的奇特白矮星联系起来。我们使用自洽的双流体方法计算DM掺杂旋转白矮星的平衡结构,其中DM组分为非旋转简并费米气体。我们发现,旋转白矮星中DM的掺杂可以:(1) 解释一些不遵循通常质量-半径关系的奇特白矮星;(2) 允许存在免于热核失控的稳定快旋转白矮星,这可以解释一些异常X射线脉冲星/软伽马射线重复暴;(3) 产生普适的 II(转动惯量)-Love(潮汐Love数)-QQ(四极矩)关系,这些关系跨越了无DM掺杂时对应的能带上方,从而提供了一种通过引力波探测在白矮星中寻找DM的间接方法。DM掺杂的旋转白矮星可以解释一些奇特致密天体。我们的结果提出了一种系统的方法,以解释未来巡天可能发现的异常致密天体。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.12894,
  title  = {Dark Matter-admixed Rotating White Dwarfs as Peculiar Compact Objects},
  author = {H-S. Chan and M-C. Chu and S-C. Leung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.12894},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publications. 18 pages, 11 figures