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利用暗物质解决超子难题

广义相对论与量子宇宙学 2023-03-14 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学 核理论

摘要

在本文中,我们研究了“超子难题”,这是一个尽管已有大量研究但仍是开放性的问题。该问题的求解需要一种或多种机制,最终提供所需的额外排斥力以使状态方程(EoS)变硬,从而使 Mmax,TM_{\rm{max}, T} 的值与当前观测极限相容。在本文中我们提出,在中子星(NSs)中混入与普通物质共存的暗物质(DM)会改变流体静力平衡,并可能解释观测到的差异,而与似乎不可避免的超子多体相互作用无关。我们研究了在 NSs 中与普通物质混合的非自湮灭且自相互作用的 DM 如何改变其内部结构,并讨论了此类 NSs 的质量-半径关系。我们考虑了 1、10 和 100 GeV 的 DM 粒子质量,同时考虑了丰富的 DM 相互作用强度 yy 的列表。通过分析包括如下若干量的多维参数空间:a. DM 相互作用强度,b. DM 粒子质量及其内部的 DM 数量,以及 c. DM 比例 fDM{\rm f}_{DM},我们对参数空间 fDMpDM/pOM{\rm f}_{DM} - p^{\prime}_{\rm DM}/p^{\prime}_{\rm OM} 施加了约束。我们的界限对最近观测到的 NSs 总质量敏感。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.00984,
  title  = {Solution to the hyperon puzzle using dark matter},
  author = {Antonino Del Popolo and Maksym Deliyergiyev and Morgan Le Delliou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00984},
  year   = {2023}
}

备注

12 pp, 6 figs