暗粒子质量对基于短程关联强子模型的中子星性质的影响

在这项工作中，我们研究了一个包含核子短程关联（SRC）的相对论平均场（RMF）强子模型，该模型通过希格斯玻色子与暗物质（DM）耦合。我们通过改变暗粒子费米动量及其质量（在 $50$ GeV $\leqslant M_\chi\leqslant 500$ GeV 范围内，与实验上的自旋无关散射截面相容）来研究该模型的不同参数化。利用此 RMF-SRC-DM 模型，我们计算了若干中子星物理量，即质量-半径剖面、无量纲潮汐形变率以及壳层性质。我们的结果表明，可以构造出与 LIGO 和 Virgo 合作组（LVC）关于 GW170817 事件给出的约束以及 NICER 任务近期观测数据相符的 RMF-SRC-DM 参数化。此外，我们表明 $M_\chi$ 的增大会使模型更易满足 LVC 关于潮汐形变率的数据。更高的 $M_\chi$ 值还会引起中子星壳层（质量与厚度）的减小，并导致壳层转动惯量占比（$I_{\rm{\tiny crust}}/I$）的下降。然而，我们表明某些 RMF-SRC-DM 参数化仍呈现 $I_{\rm{\tiny crust}}/I>7\%$ ，这一条件可解释诸如船帆座（Vela）这类自转供能脉冲星中的自转突变活动。因此，暗物质含量也可用于描述此类现象。