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从两流体视角探索费米子暗物质模型参数与中子星性质之间的稳健关联

高能物理 - 唯象学 2023-08-02 v1 高能天体物理现象 核理论

摘要

中子星当前的观测性质尚未明确排除暗物质的可能性。在本研究中,我们主要聚焦于利用丰富的状态方程(EOS)集合探索暗物质模型参数与不同中子星性质之间的关联。我们采用两流体方法计算中子星性质。对于核物质 EOS,我们采用由相对论平均场模型(RMF)导出的几种现实 EOS,各自呈现不同的硬度与组分。同时,我们考察暗物质 EOS,考虑由相对论平均场拉氏量描述的具有排斥相互作用的费米子物质。我们细致地采样了合理的参数范围。有趣的是,我们的结果揭示了暗物质模型参数与恒星性质之间一种有希望的关联,特别是在我们忽略核物质 EOS 中的不确定性时。然而,当引入核 sector 的不确定性时,关联减弱,表明仅利用全局性质(如质量、半径和潮汐形变能力)来结论性地约束任一特定暗物质模型可能是具有挑战性的。值得注意的是,我们发现含暗物质的混合星往往具有更高的中心重子密度,可能允许较低质量恒星中存在非核自由度或直接 Urca 过程。还存在关于探测质量相同但表面温度不同的恒星的诱人暗示,这可能指示暗物质的存在。凭借我们稳健且广泛的数据集,我们更深入地证明,即便存在暗物质,半普适的 C-Love 关系依然成立。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.00650,
  title  = {Exploring robust correlations between fermionic dark matter model parameters and neutron star properties: A two-fluid perspective},
  author = {Prashant Thakur and Tuhin Malik and Arpan Das and T. K. Jha and Constança Providência},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.00650},
  year   = {2023}
}

备注

15 Pages, 12 figures, 4 tables