暗星：改进模型与首次脉动结果

我们使用恒星演化代码 MESA 研究暗星。暗星 (DSs) 由暗物质 (DM) 自湮灭而非核聚变供能，可能是宇宙中形成的第一批恒星。我们计算了质量高达 $10^6 M_{\odot}$ 的吸积暗星的恒星模型。假设暗星形成的迷你晕中暗物质发生扩展绝热收缩，我们自洽地包含了暗物质湮灭产生的加热效应。我们发现总体结果与先前假设多方内部结构的模型非常吻合。细节上存在一些差异，这对可观测性具有积极意义。我们发现，在 $10^4 -10^5 M_{\odot}$ 的质量范围内，我们的暗星比 Freese 等人 (2010) 模型中的暗星温度高 1.5 倍，半径小 0.6 倍，密度大 3-4 倍，光度高 2 倍。我们的模型也证实了先前的结果，即超大质量暗星可以很好地用 ($n=3$)-多方球近似。我们还对暗星脉动进行了首次研究。我们的暗星模型具有脉动模式，在其静止参考系中，时间尺度从不到一天到超过两年不等（在 $z \sim 15$ 时），具体取决于暗物质粒子质量和泛音数。此类脉动未来或可用于唯一地识别明亮、低温的天体为暗星；若经过适当校准，原则上它们还可能为宇宙学研究提供新型标准烛光。