用中子星观测探测暗规范玻色子

我们研究了中子星核心内由核子轫致辐射过程产生轻暗规范玻色子。该暗矢量被假定为质量远低于keV的$U(1)_{B-L}$规范玻色子。我们计算了简并核物质中由核子轫致辐射产生的暗矢量发射率。此外,我们考虑了针对无穷远处观测到的光子光度的光子-暗矢量转换。结合J1856表面光度的观测,我们发现XMM-Newton与Chandra X射线望远镜最近发现的J1856在2-8 keV能区硬X射线发射超出,可由具有规范耦合$e^{\prime}=5.56\times 10^{-15}$、混合角$\varepsilon=1.29\times 10^{-9}$、质量$m_{\gamma^{\prime}}\lesssim 10^{-5}$ eV的暗矢量一致地解释。我们还表明,对于$m_{\gamma^{\prime}} \lesssim 3 \times 10^{-5}~\rm eV$,混合角$\varepsilon > 7.97 \times 10^{-9}$,以及对于$m_{\gamma^{\prime}} \lesssim 1~\rm keV$,规范耦合$e^{\prime} > 4.13 \times 10^{-13}$,已被J1856表面光度观测以95%置信水平排除。我们的最佳拟合暗矢量模型满足Swift与INTEGRAL硬X射线巡天对硬X射线强度的当前限制。未来的硬X射线实验如NuSTAR可能对我们的模型给出进一步检验。