多信使与宇宙学约束下通过双流体中子星模型探讨暗物质
高能天体物理现象
2025-10-13 v1 高能物理 - 唯象学
高能物理 - 理论
摘要
本研究采用双流体形式对暗物质（DM）对中子星（NS）的影响进行探讨，将核物质（NM）与DM视为受引力耦合的组成部分。采用覆盖刚性范围广泛的NM方程状态，并构建自互动非对称费米子DM框架，探讨DM核心和halo结构的出现及其观测意义。来自引力波（GW170817）、NICER X射线测量（PSR J0030+0451）以及脉冲星质量限制（PSR J0740+6620）的约束，勾画出由多信使观测所推导出的DM性质一致的参数空间。尽管DM halo主导的配置与PSR J0740+6620的质量限制及NICER对PSR J0030+0451的半径测量一致，但被引力波170817事件推导出的形变性约束所排除。因此，来自GW170817、PSR J0030+0451和PSR J0740+6620观测数据的综合限制支持DM核心主导配置的可行性。来自星系团动力学的DM自互作用强度约束进一步细化了由NS观测所限定的DM参数空间。本工作联结了多信使天体物理与宇宙学，为理解DM相互作用及其对NS结构、演化和观测特征的影响提供了洞见。
引用
@article{arxiv.2501.16829,
title = {Multi-Messenger and Cosmological Constraints on Dark Matter through Two-Fluid Neutron Star Modeling},
author = {Ankit Kumar and Sudhakantha Girmohanta and Hajime Sotani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.16829},
year = {2025}
}