以非弹性暗物质与相对论性靶标加热中子星

中子星的高密度环境使其成为探测暗物质与标准模型相互作用的极佳靶标。我们研究了由俘获非弹性暗物质引起的中子星加热,这类暗物质可规避直接探测约束。我们考察了中子星内准相对论性暗物质粒子与超相对论性靶标之间的非弹性散射过程运动学,并推导了散射发生所允许的最大质量隙的解析表达式。我们将它们纳入计算俘获率的完全相对论形式体系,并应用于多种非弹性暗物质情形。中子星的预期约束可系统性地超越地面搜寻(包括直接探测与对撞机实验)的约束。中子星也可对 non弹性自相互作用暗物质的参数空间敏感。我们的结果表明,中子星等极端天体物理环境是搜寻暗物质的重要靶标。