Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > astro-ph > arXiv:2410.00140

帮助 | 高级搜索

天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:2410.00140 (astro-ph)
[提交于 2024年9月30日 (v1) ,最后修订 2025年6月23日 (此版本, v2)]

标题: 利用全局中子星特性探测费米子非对称暗物质核心

标题: Probing fermionic asymmetric dark matter cores using global neutron star properties

Authors:Nathan Rutherford, Chanda Prescod-Weinstein, Anna Watts
摘要: 不对称暗物质(ADM)有可能在中子星内部积累,并影响其整体性质。 考虑到这种积累的影响,中子星质量-半径测量可以为冷密物质的状态方程(EoS)提供新的见解。 在本文中,我们使用贝叶斯参数估计,利用真实和合成的中子星质量-半径数据来推断结合重子物质和费米子ADM的EoS约束,其中费米子ADM在中子星内部形成核心。 利用目前可用的质量-半径数据,我们发现ADM有效自排斥强度($g_\chi/m_\phi$)与粒子质量($m_\chi$)的比值下限可以在68%(95%)的可信水平上被限制为$10^{-6.59}$($10^{-7.77}$)。 我们还发现,如果中子星质量-半径测量的不确定性降低到2%的水平,那么对$g_\chi/m_\phi$与$m_\chi$比值下限的约束可以分别提高到 68% 和 95% 的可信水平的$10^{-6.49}$和$10^{-7.68}$。 然而,其他所有组合,包括$m_\chi$、$g_\chi$和 ADM 质量分数$F_\chi$(即引力 ADM 质量与中子星引力质量的比值)都是不受约束的。 此外,在压强-能量密度和质量-半径平面上,包含费米子ADM核心可能性的推论与忽略费米子ADM的推论对于$F_\chi \leq 1.7\%$和中子星质量-半径不确定性$\geq 2\%$几乎相同。 因此,我们发现中子星质量-半径测量可以限制$g_\chi/m_\phi$与$m_\chi$的比值,并且具有ADM的中子星与纯重子星无法区分。 这意味着具有ADM的中子星与可用的质量-半径数据的一致性与不具有ADM的中子星同样高。
摘要: It is possible for asymmetric dark matter (ADM) to accumulate in neutron star interiors and affect their global properties. Considering the effects of this accumulation, neutron star mass-radius measurements can deliver new insights into the cold dense matter equation of state (EoS). In this paper, we employ Bayesian parameter estimation using real and synthetic neutron star mass-radius data to infer constraints on the combined baryonic matter and fermionic ADM EoS, where the fermionic ADM forms a core in the neutron star interior. Using currently available mass-radius data, we find that the lower bound of the ratio between ADM effective self-repulsion strength ($g_\chi/m_\phi$) and particle mass ($m_\chi$) can be constrained at the 68\% (95\%) credible level to $10^{-6.59}$ ($10^{-7.77}$). We also find that, if neutron star mass-radius measurement uncertainties are reduced to the 2\% level, the constraints on the lower bound of the ratio of $g_\chi/m_\phi$ to $m_\chi$ can be improved to $10^{-6.49}$ and $10^{-7.68}$ at the 68\% and 95\% credible levels, respectively. However, all other combinations, of $m_\chi$, $g_\chi$, and the ADM mass-fraction, $F_\chi$, (i.e., the ratio of the gravitational ADM mass to the gravitational mass of the neutron star) are unconstrained. Furthermore, in the pressure-energy density and mass-radius planes, the inferences which include the possibility of fermionic ADM cores are nearly identical with the inferences that neglect fermionic ADM for $F_\chi \leq 1.7\%$ and neutron star mass-radius uncertainties $\geq 2\%$. Therefore, we find that neutron star mass-radius measurements can constrain the ratio of $g_\chi/m_\phi$ to $m_\chi$ and that neutron stars with ADM are indistinguishable from purely baryonic stars. This implies that neutron stars with ADM are equally as consistent with the available mass-radius data as neutron stars without ADM.
评论: 26页,8张图。本文尽可能与PRD版本相似。
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE) ; 太阳与恒星天体物理学 (astro-ph.SR); 高能物理 - 现象学 (hep-ph); 核理论 (nucl-th)
引用方式: arXiv:2410.00140 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:2410.00140v2 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.00140
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: Phys. Rev. D 111, 123034 (2025)
相关 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.111.123034
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Nathan Rutherford [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2024 年 9 月 30 日 18:21:26 UTC (1,756 KB)
[v2] 星期一, 2025 年 6 月 23 日 14:44:25 UTC (2,673 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
astro-ph.HE
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-10
切换浏览方式为:
astro-ph
astro-ph.SR
hep-ph
nucl-th

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号