从双星脉冲星与实验室洞察重子数破坏：对GeV暗物质的意义

实验室和天体物理环境中的稀有过程可以作为TeV尺度重子数破坏相互作用的高灵敏度探针。我们通过考虑标准模型的一个最小扩展（涉及一个TeV质量标量介子和一个GeV尺度的Majorana费米子$\psi$），展示了中子星限制重子数破坏的能力。我们发现，双星脉冲星系统中通过$n \to \gamma \psi$发生的$\Delta B = 2$质量损失过程以及随后的$\psi n \to \pi^- K^+$散射对该模型参数空间施加了严格限制。如果中子星状态方程是超子性的，由于在树图级别可能发生$\Lambda \rightarrow \gamma \psi$衰变，这些限制将变得更强。我们将这些限制与正在进行和未来的对撞机实验、$n-\bar{n}$振荡以及未来大型中微子实验中的双核子衰变搜索进行了比较，发现对于特定的味组合，双星脉冲星对耦合的限制明显更严格。