恒星中暗物质散射能量输运的模拟
高能物理 - 唯象学
2022-06-03 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
被恒星俘获的不对称暗物质（ADM）可作为高效的热导体。已知的 ADM 引起的恒星温度梯度微小变化会改变中微子通量和星震学特征、消除对流核并改变恒星的主序寿命。太阳与我们的临近性使其成为研究这些效应的理想实验室。然而，常用于参数化此类热输运的两种形式体系发展于30多年前，且基于单一模拟集进行校准。此外，两者均基于在克努森转变处（热输运最大化）失效的假设。我们构建了蒙特卡洛模拟以精确求解玻尔兹曼碰撞方程，确定依赖于速度和动量的截面下 ADM 在恒星中携带的稳态分布和光度。我们发现，尽管基于局部热平衡的既有（Gould 和 Raffelt）形式体系对常截面表现良好，但等温（Spergel 和 Press）方法通过简单的普适重标度函数实际上在所有模型中表现更优。基于模拟结果，我们就恒星演化模型中暗物质热输运的参数化给出了建议。
引用
@article{arxiv.2111.06895,
title = {Simulation of energy transport by dark matter scattering in stars},
author = {Hannah Banks and Siyam Ansari and Aaron C. Vincent and Pat Scott},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06895},
year = {2022}
}
备注
38 pages, 14 figures. Updated to match published version