费米子-玻色子星的 I-Love-Q 关系

我们研究了费米子-玻色子星（FBSs）的性质，这类星体可被视为含有玻色子暗物质（DM）混合成分的中子星。研究暗物质对中子星影响的一个挑战在于缺乏普遍接受的核物质状态方程（EOS），这使得难以区分暗物质效应与各种 EOS 模型的影响。为解决此问题，我们通过求解爱因斯坦-克莱因-戈登系统，将中子星的 I-Love-Q 普适关系研究扩展到具有非旋转玻色子成分的 FBSs。我们研究了暗物质参数（如玻色子粒子质量和自相互作用强度）如何影响 FBSs 的结构，并探索了导致偏离 I-Love-Q 关系的参数空间。FBSs 的性质及偏离程度通常敏感地依赖于暗物质参数。对于玻色子粒子质量在 $\mathcal{O}(10^{-10} \ \mathrm{eV})$ 范围内（此时康普顿波长与一个 $1 M_\odot$ 恒星的史瓦西半径相当）的情况，如果恒星含有百分之几的暗物质混合，偏离程度可达约 5%。偏离程度随暗物质含量的增加而显著增大。我们还发现，对于玻色子粒子质量 $m_b \geq 26.8\times10^{-10} \ \mathrm{eV}$，普适关系在 1% 的偏离水平内仍然有效。这实际上为玻色子粒子质量设定了一个上限，超过此上限，通过研究 I-Love-Q 关系的违反来探测 FBSs 的性质将变得不可行。