中子星对非对称暗物质约束的新分析
高能物理 - 唯象学
2019-05-28 v1 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
由于其极高的密度和低温，中子星(NS)是揭示标准模型与暗物质(DM)粒子间相互作用的有效探针。通过在中子星物质上的弹性散射，暗物质可被恒星引力俘获。暗物质通过进一步碰撞冷却可能导致形成致密核心，进而坍缩成黑洞，从而摧毁整个中子星。从对年老中子星的观测来看，这一情形对非对称暗物质的参数空间给出了非常严格的约束。在这项工作中我们详细重新审视了这一可能性。这包括：(a) 对俘获的暗物质粒子数目的新的详细确定，恰当考虑了中子构成高度简并费米物质这一事实；(b) 确定中子星内暗物质密度与能量分布随时间的演化，这使我们能够理解暗物质如何随时间与中子星物质热化；(c) 确定在暗物质-中子截面上所成立的相应约束，包括大部分暗物质粒子尚未热化的情况；(d) 首次确定在暗物质-缪子截面上同样严格成立的约束，这对轻子亲和型暗物质模型尤为相关；(e) 在确定这些约束时使用真实的中子星状态方程。
引用
@article{arxiv.1812.08773,
title = {New Analysis of Neutron Star Constraints on Asymmetric Dark Matter},
author = {Raghuveer Garani and Yoann Genolini and Thomas Hambye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.08773},
year = {2019}
}
备注
42 pages, 17 figures