自相互作用玻色子暗物质对中子星性质的影响
高能天体物理现象
2023-08-15 v2 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 唯象学
摘要
我们提出一种非对称玻色子暗物质（DM）模型，其自排斥由耦合到复标量粒子的矢量场介导。采用双流体形式，我们研究了不同的 DM 分布情形：要么完全凝聚在星体核心内，要么以稀薄晕的形式分布在中子星（NS）周围。我们表明，凝聚在核心中的 DM 会导致总引力质量、半径和潮汐形变能力相较于具有相同中心密度的纯重子星下降，这将被视作物态方程（EoS）的有效软化。另一方面，DM 晕的存在会增加潮汐形变能力和总引力质量。因此，致密星内积累的 DM 可能模拟强相互作用物质物态方程的明显硬化，以及我们在高密度下对其施加的约束。通过对 NS 内 MeV–GeV 质量尺度、相互作用强度和相对 DM 比例的效应分析，我们获得了模型参数的严格约束。最后，我们讨论了若干不受上述强相互作用物质物态方程明显修正影响的 DM 存在标志。借此，可通过未来的天体物理与引力波（GW）巡天进行探测。
引用
@article{arxiv.2209.10905,
title = {The effects of self-interacting bosonic dark matter on neutron star properties},
author = {Edoardo Giangrandi and Violetta Sagun and Oleksii Ivanytskyi and Constança Providência and Tim Dietrich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10905},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 5 figures