带暗物质环的旋转中子星

若暗物质（DM）存在于旋转中子星（NS）周围的环状结构中，则必须理解旋转对DM与质子物质（BM）在星体内分布的影响，以便解释观测结果。本文我们采用两流体近似法构建了包含DM环的快速旋转暗物质混合中子星（DANS），其中BM与DM仅通过引力相互作用。我们的目标是描述由BM从零角动量状态旋转而上的快速旋转的DANS。我们将Rapidly Rotating Neutron Star（RNS）代码扩展到计算其中BM以刚性方式旋转，而DM保持扭矩自由并通过时空的惯性拖曳发生差分旋转的轴对称配置。首次我们详细检视了广义相对论中两流体系统的局部与全局质量定义，表明二者的差异如何影响对质子和暗组成分质量的解释。我们计算了DANS的能量密度和惯性拖曳频率轮廓，针对三种不同特征DM环进行分析。我们证明，若保持中心能量密度在非旋转与旋转模型之间恒定，快速BM旋转会缩小DM环的尺寸。我们还构建了DANS序列，以创建质量和半径曲线并比较旋转与非旋转情况。最后，我们量化了这些星体序列在质子表面之外时空度规的偏离，因DM环而引起。我们假设，这一量的尺寸可能指示DM环是否会显著影响X射线脉冲轮廓建模。这些结果为评估DM环围绕快速旋转NS的观测后果提供了框架。