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天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:2408.16583v3 (astro-ph)
[提交于 2024年8月29日 (v1) ,最后修订 2025年3月11日 (此版本, v3)]

标题: 暗物质混合的奇异星:两流体方法中的等粒子模型

标题: Strange stars admixed with dark matter: equiparticle model in a two fluid approach

Authors:Isabella Marzola, Everson H. Rodrigues, Anderson F. Coelho, Odilon Lourenço
摘要: 在本工作中,我们探讨了奇异星与费米子或玻色子暗物质混合的可能情景。 对于“可见”部分的描述,我们使用一种特定的唯象夸克模型,该模型通过适当的重子密度依赖性考虑了介于介质中的夸克质量效应,其中自由参数是从恒星物质稳定窗口的分析中选择的(参数化形式的每个重子能量低于铁核)。 在暗物质部分,我们研究了费米子和玻色子模型的预测。 前者考虑了一个自旋 $1/2$ 的暗粒子,而后者由一个暗标量介子描述。 两种模型都表现出排斥性的矢量相互作用,这对于玻色子模型尤其重要,因为它有助于避免由于缺乏简并压而导致的恒星坍缩。 我们的结果指出了可能的稳定奇异星配置,与NASA NICER对脉冲星PSR J0030+0451和PSR J0740+6620的测量数据以及观测到的HESS J1731-347的质量半径关系一致,包括最新的观测数据。 作为另一个特点,我们发现对于暗粒子质量较低的情况,存在带有暗物质晕配置的恒星。
摘要: In this work, we explore the possible scenario of strange stars admixed with fermionic or bosonic dark matter. For the description of the ``visible'' sector, we use a specific phenomenological quark model that takes into account in-medium effects for the quark masses through a suitable baryonic density dependence, in which the free parameters are chosen from the analysis of the stellar matter stability window (parametrizations presenting lower energy per baryon than iron nuclei). In the case of the dark sector, we investigate the predictions of fermionic and bosonic models. In the former, we consider a spin $1/2$ dark particle, and the latter is described by a dark scalar meson. Both models present a repulsive vector interaction, particularly important for the bosonic model since it helps avoid the collapse of the star due to the lack of degeneracy pressure. Our results point out possible stable strange stars configurations in agreement with data from the NASA NICER measurements of the pulsars PSR J0030+0451 and PSR J0740+6620, including the latest observational data, as well as the observed HESS J1731-347 mass-radius relationship. As another feature, we find stars with dark matter halo configurations for lower values of the dark particle mass.
评论: 已接受发表于PRD
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE) ; 高能物理 - 现象学 (hep-ph)
引用方式: arXiv:2408.16583 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:2408.16583v3 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.16583
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Phys. Rev. D 111, 063076 (2025)
相关 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.111.063076
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Odilon Lourenço [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2024 年 8 月 29 日 14:48:40 UTC (522 KB)
[v2] 星期三, 2024 年 9 月 18 日 22:53:08 UTC (553 KB)
[v3] 星期二, 2025 年 3 月 11 日 01:47:41 UTC (674 KB)
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