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暗物质晕对X射线脉冲星脉冲轮廓的影响

高能天体物理现象 2024-10-08 v2

摘要

中子星(NS)凭借其强大的引力势和高密度可以捕获暗物质(DM)粒子。累积的暗物质会影响中子星的物理性质。在本工作中,我们采用广义相对论双流体形式来求解混合暗物质中子星(DANS)及其周围时空的结构。我们特别关注那些拥有暗物质晕的混合暗物质中子星。由于暗物质晕的引力效应,X射线脉冲星的脉冲轮廓会发生改变。我们的研究发现,脉冲轮廓的峰值通量偏差与Mhalo/RBMM_{\rm halo}/R_{\rm BM}之间存在一个普适关系,其中MhaloM_{\rm halo}为暗物质晕质量,RBMR_{\rm BM}为重子物质(BM)核心半径。我们的结果表明,当Mhalo/RBM=0.292M_{\rm halo}/R_{\rm BM}=0.292且暗物质粒子质量mf=0.3m_f = 0.3\,GeV时,轮廓的最大偏差可超过100%\%,这对X射线脉冲星观测具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.04425,
  title  = {Effects from Dark Matter Halos on X-ray Pulsar Pulse Profiles},
  author = {Yukun Liu and Hong-Bo Li and Yong Gao and Lijing Shao and Zexin Hu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.04425},
  year   = {2024}
}

备注

10 pages, 11 figures; accepted by PRD