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非对称暗物质对磁化中子星的影响:双流体方法

核理论 2025-06-04 v2 高能天体物理现象 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了暗物质(DM)与高度磁化中子星(NS)之间的相互作用,重点考察DM粒子质量、质量分数和磁场(MF)强度如何影响NS的结构和稳定性。我们考虑的是通过引力相互作用与NS耦合的自互动、非湮灭、非对称费米子DM。使用含密度相关磁场的量子蒙特卡罗相对论均匀场(QMC-RMF4)模型,我们研究了磁化方程状态并检讨了在各种条件下DM的积聚。我们的结果表明,随着DM分数增加,NS的最大引力质量下降,尤其是对于较重的DM粒子;而较轻的DM粒子可引起从暗核心向暗面结构的转变,从而增加最大质量。强磁场会使方程状态变软化,并降低NS核心在转化为暗面前能容纳的暗物质质量。通过将我们的结果与Neutro Star Interior Composition Explorer和GW170817的观测进行比较,我们确定了这些天体的可能DM参数范围。我们发现,磁场对这些限制的影响较小,主要影响NS的最大质量和潮汐变形率。这些发现为DM和MF共同塑造质量-半径关系以及DM混合磁化中子星的稳定性提供了关键见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.21097,
  title  = {Effects of asymmetric dark matter on a magnetized neutron star: A two-fluid approach},
  author = {Pinku Routaray and Vishal Parmar and H. C. Das and Bharat Kumar and G. F. Burgio and H. -J. Schulze},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.21097},
  year   = {2025}
}

备注

PHYSICAL REVIEW D 111, 103045 (2025)