Dynamical evolution of dark matter admixed neutron stars
我们第一次动态演化的暗物质混合中子星与费米子暗物质。这些系统是中子星的普通核物质和暗物质的混合物。为了执行我们的动态演化，我们推导出运动方程，在守恒形式，球对称系统与任意数量的完美流体。使用有限体积和高分辨率的激波捕捉方法，我们动态地发展的两个流体的情况下，第一流体模拟普通物质和第二流体模拟暗物质。我们使用我们的动态解决方案，研究非线性稳定性，径向振荡频率，和动态形成过程。
2022-01-06 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutron Stars with Baryon Number Violation, Probing Dark Sectors
中子寿命异常被用来激发新物理学的引入，新物理学中隐藏的扇形粒子与重子数相耦合，而中子星对新物理学提供了强有力的约束。虽然中子寿命异常可能最终被证明是平凡的起源，我们用它作为动机的重子数违反，无论是真实的或明显的，和黑暗的部门可以interrupt和如何中子星观测，现在和未来，可以约束他们的方式进行更广泛的审查。
2022-04-08 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Double dark-matter admixed neutron star
中子星中的暗物质可以从其前身的一生中存在，也可以被这个紧凑的物体捕获。通过每一步进入中子星的暗物质的性质可能各不相同。在这里，我们研究了暗物质对中子星结构的影响。本文将二流体理论推广到三流体理论，并利用星系转动曲线的物态方程，研究了双暗物质混合中子星的结构。被认为是这些恒星的中子和暗物质部分的行为。此外，还研究了暗物质状态方程对可见光和暗物质贡献不同的恒星的影响。研究了这些恒星在不同暗物质状态方程下的引力红移。
2018-07-04 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The Effect of a Dark Matter Core on the Structure of a Rotating Neutron Star
本研究利用双流体近似和唯象暗物质模型，发现暗物质核心对快速旋转中子星的质量-半径普适关系影响很小，表明这些普适关系可用于约束暗物质核心性质。
2024-05-02 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Dark matter admixed neutron star as a possible compact component in the GW190814 merger event
通过对GW 190814的观测资料分析，对该事件的次级分量进行了约束。利用相对论平均场模型计算了致密天体的质量-半径分布和潮汐变形能力，将致密天体看作是一颗大质量的中子星，其内部存在暗物质粒子，随着暗物质含量的增加，中子星的最大质量、半径和潮汐变形能力减小.我们观察到，预测的属性是一致的，与GW 190814的观测数据，这表明暗物质混合中子星的可能性，如果底层的核物质状态方程是足够的刚性。
2021-09-04 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Strongly Interacting Dark Matter admixed Neutron Stars
University of Graz（格拉茨大学）
研究强相互作用暗物质对中子星的影响，通过QCD-like one-flavor G2 gauge理论验证非阿贝尔暗物质方程，确认其与观测数据一致。
2026-03-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Rotating dark matter admixed neutron stars
研究旋转中子星中普通核物质与费米子暗物质的混合，推导两流体缓慢旋转系统方程，发现暗物质混合星的I-Love-Q关系显著偏离标准单流体关系。
2023-11-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effects of dark matter on the nuclear and neutron star matter
研究了暗物质对表征超密丰中子核子物质状态方程的核物质参数的影响。本文利用扩展的相对论平均场模型，分析了对称和非对称核物质在有暗物质存在时的不可压缩性、对称能及其高阶导数等核物质的可观测量。计算还扩展到β稳定物质，探索中子星的属性。利用NL 3、G3和IOPB-I力分析了暗物质对对称核物质、纯中子物质和中子星的影响。在考虑和不考虑暗物质与核物质相互作用的情况下，计算了每个粒子的结合能和压强。分析了暗物质对对称能及其各系数的影响。由于核物质介质中暗物质的存在，对不可压缩性和偏度参数有很大的影响。将计算结果推广到中子星，得到了有无暗物质贡献的静态和旋转中子星的质量、半径和转动惯量。旋转的中子星的质量由于以质量脱落极限的频率快速旋转而发生显著变化。暗物质的影响被发现是重要的一些核物质参数，这是至关重要的天体物理对象的属性。
2021-11-25 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark decay of the neutron
中子进入暗物质和其他粒子的新衰变通道已经被提出来解释长期存在的中子寿命与飞行中衰变的中子寿命之间的差异。许多这样的情况已经被它们对中子星的影响排除了，衰变成暗物质加上光子的情况也已经被实验排除了。在这里，我们探讨了暗狄拉克费米子$χ$和暗光子$A'$的衰变，这可以与所有的限制，如果$χ$是一个次显性的组成部分的暗物质。如果暗光子质量与耦合比为$m_{A'}/g' \lesssim (45-60)\,$ MeV，则中子星约束被规避，这取决于核物质状态方程。$g'$以及U（1）$'$和电磁之间的动力学混合受到直接和间接暗物质探测、超新星约束和宇宙学极限的严格约束。
2018-07-12 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Search for Dark Matter Effects on Gravitational Signals from Neutron Star Mergers
基于最近探测到的中子星合并产生的引力波信号，我们分析了暗物质对这种信号的可能影响。我们发现，合并中子星的暗物质核心可能会产生一个可观察到的补充峰的引力波功率谱密度合并后，这可以从中子组件所产生的功能区分。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Uncertainty limits on neutron star radius measurements with gravitational waves
即将到来的观测活动与改进的探测器将产生大量的引力波检测从中子星双螺旋。罕见的响亮的信号与众多的中等强度的信号一起承诺严格限制中子星物质的性质，与投影半径的统计不确定性$50-200$ m与${\cal{O}}(2000)$源。鉴于这种精度，我们重新审视所有的分析假设，并确定系统误差的来源，量化它们对半径提取的影响，并讨论它们的相对重要性和减轻它们的方法。
2022-04-14 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Gravitational waves from neutron star mergers and their relation to the nuclear equation of state
在这篇文章中，我介绍的想法和技术，以提取信息的状态方程在非常高的密度从引力波发射之前，期间和合并后的双中子星。我还回顾了目前的工作和结果的实际使用的第一个引力波观测的中子星合并设置约束的属性，这样的状态方程。顺便说一句，我还提到了一种可能性，即我们在引力波中观察到的不是中子星，而是某种更奇特的东西。为了使这篇文章更容易理解，我还回顾了一般的中子星合并的动力学和引力波发射，重点是数值模拟和状态方程的表示用于研究二元系统。
2019-09-26 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Constraints on the parameter space in dark matter admixed neutron stars
基于相对论平均场理论，研究了暗物质参数对中子星性质的影响，利用多模态观测数据严格约束了暗物质参数空间，强调了中子星建模中考虑暗物质效应的必要性。
2024-08-27 astro-ph.HE nucl-th
Effects of Dark Matter on the Spontaneous Scalarization in Neutron Stars
本研究在标量-张量引力框架下，利用基于星系旋转曲线和费米子自相互作用暗物质的状态方程，发现暗物质压力对中子星自发标量化有显著影响，且GW170817和4U 1820-30中的恒星可能为标量化暗物质混合中子星。
2024-09-11 astro-ph.HE gr-qc
Feasibility of Dark Matter in Neutron Stars: A Quantitative Analysis
本研究通过相对论平均场等模型定量分析暗物质对中子星性质的影响，结合引力波与X射线观测数据修正模型，验证C-Love关系的有效性，还探究了sigma-cut势和星震振荡模式的作用，为理解中子星内部与暗物质提供新依据。
2025-02-23 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Heating Neutron Stars with Inelastic Dark Matter and Relativistic Targets
本文研究中子星捕获非弹性暗物质产生的加热效应，推导了相对论性非弹性散射的最大质量间隙解析式并计算捕获率，发现中子星约束优于地面探测，是寻找暗物质的重要靶标。
2023-01-20 astro-ph.HE hep-ph
Neutron stars with spin polarized self-interacting dark matter
暗物质是宇宙的重要组成部分，它可以影响中子星中的可见物质。暗物质的一个重要物理特征是由于暗物质粒子的自旋。本文应用中子星物质的分段多方状态方程和自旋极化自相互作用暗物质的状态方程，研究了自旋极化自相互作用暗物质对中子星结构的影响.考虑了不同暗物质自旋极化和暗物质粒子相互作用值的中子星物质和暗物质部分的行为。此外，我们提出的价值的引力红移的这些恒星在不同的情况下，自旋极化和自相互作用的暗物质。
2018-04-18 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
The Mass Distribution of Neutron Stars in Gravitational-wave Binaries
LIGO和Virgo发现的两个中子星-黑洞合并使在引力波中观察到的可能的中子星总数达到6个。我们执行的质量分布的银河系外人口的中子星的第一个推论。与主要作为射电双星被探测到的双峰星系群相反，引力波双星中中子星的质量迄今为止与均匀分布一致，高质量中子星更普遍。引力波群的最大质量与从银河系中的中子星推断出的结果一致，也与从致密物质推断出的结果一致。
2021-11-04 astro-ph.HE gr-qc
Neutrino and Gamma-Ray Signatures of Inelastic Dark Matter Annihilating outside Neutron Stars
本研究提出中子星外非弹性暗物质湮灭的新搜寻方案，分析银心中子星族群的相关信号，利用H.E.S.S.观测设置暗物质-核子非弹性截面约束，并预测未来望远镜的探测灵敏度。
2024-04-15 astro-ph.HE hep-ph
Parametric instability induced scalar gravitational waves from a model pulsating neutron star
我们发现了一种新的强标量引力场效应的动力学机制。为了说明这一机制，我们研究了径向脉动模型中子星对标量引力波的参量激发和发射。
2013-01-03 astro-ph.HE gr-qc
The Second Love Number of Dark Compact Planets and Neutron Stars with Dark Matter
本文研究了由普通物质和非自湮灭的费米子暗物质组成的致密天体在宽范围的暗物质质量下，以及在弱相互作用和强相互作用暗物质的情况下的质量-半径关系和第二Love数.我们得到稳定的配置紧凑的物体半径小于10公里，质量类似于地球或类星体。在一定的参数范围内，我们发现第二爱数是显着不同的预期相比，中子星没有暗物质。因此，通过获得这些紧凑的对象的紧凑性和测量它们的潮汐变形从引力波探测中子星合并，提取的第二勒夫数的值将允许确定暗物质的存在中子星内部的状态方程的普通物质。
2022-11-25 astro-ph.HE nucl-th
$g$-mode oscillations of dark matter admixed neutron stars
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文与天体物理中心）；Department of Physics and Astronomy, California State University Long Beach（加州州立大学长滩分校物理与天文学系）
本文研究暗物质混入中子星中的g模式振荡，探讨暗物质自相互作用、核子有效质量及暗物质分数对g模式频率的影响，并讨论通过g模式识别暗物质的前景。
2025-11-13 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Neutron Star Collapse From Accretion: a Probe of Massive Dark Matter Particles
本文研究大质量暗物质粒子在中子星内通过动量相关散射被捕获并热化、最终导致中子星坍缩为黑洞的过程，并利用暗物质密集区老年中子星的观测对大质量暗物质参数给出强约束。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Numerical Simulations of Dark Matter Admixed Neutron Star Binaries
对致密双星合并的多信使观测提供了一种新的方法来限制可能在中子星内部和周围积聚的暗物质的性质。在这篇文章中，我们扩展了我们的数值相对论代码BAM的基础设施，使模拟的中子星，包含一个额外的镜像暗物质组件。我们进行单星测试，以验证我们的代码和第一个二元中子星这种模拟。我们发现，暗物质的存在减少了合并残余物的寿命，有利于迅速坍缩成黑洞。此外，我们发现在合并时间相同的总质量和质量比，但不同数量的暗物质的系统的差异。最后，我们发现，混合有暗物质的中子星合并产生的电磁信号不太可能像它们的暗物质自由对应物那样明亮。鉴于多信使设施的灵敏度越来越高，我们的分析为如何探测暗物质的存在提供了一个新的视角。
2022-06-22 astro-ph.HE gr-qc
Bounds on Neutron- Mirror Neutron Mixing from Pulsar Timings and Gravitational Wave Detections
从假定的中子星到混合中子-镜像中子星跃迁的质量损失意味着轨道周期的显著变化。后者的精确恒定性可以限制最近提出的情况下，中子镜像中子混合发生在中子星，将它们转换成混合星，帮助解释窄质量分布观察双星系统中的中子星。对一颗质量为2个太阳质量的非常古老的毫秒脉冲星的观测是对上述跃迁的一个额外的强约束，我们还注意到观测到的来自中子-中子星合并的引力波信号约束了中子在中子星内部的镜像中子跃迁。这些考虑排除了中子镜中子混合和质量的$ε'$、$δm'$平面中的大区域
2019-02-04 astro-ph.HE hep-ph
Warming Nuclear Pasta with Dark Matter: Kinetic and Annihilation Heating of Neutron Star Crusts
中子星是下一代暗物质绝佳的热侦测器，在其深引力阱中加速到相对论速度的暗物质的散射和湮灭会加热中子星。然而，中子星核心的动力学是不确定的，这使得目前很难明确计算该区域的暗物质散射。另一方面，中子星外层的物理学，地壳，更有力地理解。我们发现，仅与低密度地壳散射的暗物质仍然会将中子星动力学加热到未来望远镜可探测到的红外温度。我们发现，对于自旋无关和自旋相关的散射核子，地壳只有横截面的灵敏度是$10^{-43} - 10^{-41}$ ~cm $^2$的暗物质质量为100兆电子伏$-$ 1 PeV，与最好的灵敏度所产生的暗物质散射地壳成分称为核面食（包括gagelchi，意大利面条，和千层面阶段）。对于质量从10 eV到1 MeV的暗物质，灵敏度为$10^{-39} - 10^{-34}$ ~cm $^2$，它是由地壳内中子超流体中激发集体声子模引起的。此外，对于任何$s$波或$p$波湮灭暗物质，我们表明，暗物质将有效地湮灭热化只是与中子星地壳，无论是否暗物质曾经与中子星核心散射。这意味着任何具有高达200 MeV非弹性质量分裂的电弱相互作用暗物质，包括希格斯玻色子，都能在中子星中有效湮灭。我们的结论是，中子星壳在中子星的暗物质散射和湮灭中起着关键作用。
2020-03-20 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Gravitational Waves from Neutron Stars: A Review
中子星是引力波的极好发射体。将物质挤压到核密度之外会引发奇异的物理过程，其中许多过程会以相对论速度剧烈地转移大量质量，破坏时空并产生大量的引力辐射。我回顾了中子星产生引力波的机制。这包括来自射电和毫秒恒星、磁星、吸积系统和新生中子星的引力波，其机制包括磁和热弹性变形、各种恒星振荡模式和核心超流体湍流。我还专注于从引力波探测中可以学到什么物理学，以及需要进行额外的研究才能充分理解起作用的主要物理过程。
2015-08-26 astro-ph.HE gr-qc
Searching for Dark Matter with Neutron Star Mergers and Quiet Kilonovae
我们确定了新的天体物理学特征的暗物质，内爆中子星（NS），这可以决定性地测试是否NS内爆暗物质是负责失踪的恒星在银河系中心，一些$r$过程元素的来源，和快速射电暴的起源。首先，NS坍缩的暗物质在中子星内部形成$\sim 10^{-10}$太阳质量或更小的黑洞，这些黑洞将中子星转化为$\sim$ 1.5太阳质量的黑洞。这减少了LIGO/Virgo（LV）所看到的中子星合并的数量，以及DES，BlackGEM和ZTF等望远镜所看到的相关合并千新星的数量，而是产生了包含$\sim$ 1.5太阳质量黑洞的“黑色合并”。第二，由暗物质引发的中子星内爆可能会产生一种新的千诺瓦，这种千诺瓦缺乏可探测的、伴随的引力信号，我们称之为“安静的千诺瓦”。“使用DES数据和银河系的r过程丰度，我们限制了安静的千新星。第三，星系中中子星并合kilonovae和宁静kilonovae的空间分布可用于探测暗物质。NS坍缩的暗物质摧毁了盘状星系中心的大多数中子星，因此中子星合并千新星在大半径处大多会出现在一个甜甜圈中。我们发现，只有10个中子星合并kilonova事件，位于$\sim$ 1千秒差距的精度可以验证或排除暗物质引起的中子星内爆在$2 σ$信心，探索暗物质-核子截面4-10个数量级低于目前的直接检测实验极限。同样，NS坍缩的暗物质作为快速射电暴的来源，可以在$2 σ$置信度下进行测试，一旦20个爆发被C…
2018-03-20 astro-ph.HE hep-ph
Continuous Gravitational Waves from Isolated Galactic Neutron Stars in the Advanced Detector Era
我们考虑一个孤立的银河系中子星的模拟人口。每颗中子星的旋转频率都是通过电磁波和引力波辐射的结合而演变的。磁场强度决定了偶极辐射，而椭圆率（中子星变形的量度）决定了引力波辐射。通过分析和数值方法，我们评估银河系中子星人口的可探测性和约束银河系中子星的磁场强度和椭圆度参数空间有或没有直接的引力波检测。虽然我们的模拟人口是原始的，这项工作建立了一个框架，未来的努力可以进行。
2012-11-16 astro-ph.HE gr-qc
Gravitationally Driven Electromagnetic Perturbations of Neutron Stars and Black Holes
中子星和黑洞的引力扰动是众所周知的引力辐射源。如果紧凑物体浸没在磁场中或被赋予磁场，则重力扰动将耦合到电磁扰动，并可能触发协同电磁特征。本文对中子星和黑洞的引力和电磁耦合扰动动力学进行了详细的解析计算。我们讨论了在这些情况下探测电磁波的前景，以及这些波提供有关其来源的信息的潜力。
2013-03-22 astro-ph.HE gr-qc
Relativistic capture of dark matter by electrons in neutron stars
暗物质可以捕获中子星并将其加热到可观测的光度。我们研究了暗物质对高度简并电子的相对论散射。我们发展了一个洛伦兹不变量理论来计算暗物质的俘获几率，该理论考虑了目标粒子的相对论运动和泡利不相容原理。我们发现，实际的捕获概率可以是五个数量级大于使用非相对论方法估计。对于质量为$10~{\rm eV}\textup{--}10~{\rm PeV}$的暗物质，中子星的加热补充，可以比地面直接探测搜索更敏感。投影的灵敏度区域表现出的特点，表现出丰富的运动学和泡利之间的相互作用的DM-电子系统阻塞。我们的研究结果表明，古老的中子星可能是发现亲轻暗物质最有希望的目标。
2020-09-04 astro-ph.HE hep-ph
Detectability of continuous gravitational waves from magnetically deformed neutron stars
中子星内部包含着极其强大的磁场。它们的作用是使恒星的形状变形，导致连续的引力波发射。中子星的磁形变取决于其磁场的细节，即其几何形状和强度。此外，它取决于它们的组成，由状态方程描述。不幸的是，磁场的结构和中子星的状态方程都是未知的，并且评估来自中子星的连续引力波的可探测性受到这些不确定性的影响。使用我们最近的结果有关的中子星的磁变形，其质量和半径，并考虑到银河系脉冲星人口，我们评估连续引力波的可探测性从银河系中的脉冲星-描述的现实的状态方程，目前允许的观测和核物理约束-由引力波探测器。
2021-10-12 astro-ph.HE gr-qc
Nucleon Structure and Strong Interactions in Dark Matter Capture in Neutron Stars
我们概述了在中子星的暗物质捕获率的大多数评估中缺少的两个重要影响。由于暗物质与恒星中核子的散射涉及大的动量转移，核子结构必须通过强子形状因子的动量依赖性来考虑。此外，由于中子星物质的高密度，我们应该考虑核子相互作用，而不是将核子建模为理想的费米气体。适当地将这些影响被发现抑制暗物质捕获率高达四个数量级的最重的恒星。
2022-11-30 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Impact of dynamical dark energy on the neutron star equilibrium
研究了中子星内部最小耦合标量场暗能量的密度分布。暗能量在流体力学表示中被认为是具有三个参数（背景密度、状态方程和有效声速）的理想流体。中子星的物质是用三个统一的状态方程来模拟的，这三个方程是由Montreal小组开发的。利用计算得到的中子星内部暗能量的密度分布（及其与暗能量参数的依赖关系），我们研究了暗能量的存在如何影响中子星的宏观特征和质量极限值。从这种影响中，我们借助观测到的中子星的最大已知质量，推导出对暗能量有效声速的可能约束。在这种方法中，我们已经发现，以光速的平方为单位，声速的平方不能小于$\sim 10^{-2}$。
2020-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Novel neutron decay mode inside neutron stars
我们探讨的建议，中子寿命之谜可能会解决的中子衰变到暗物质的过程，n \rightarrow χχ，其中χ的质量的三分之一的中子。特别是，我们检查这样的衰变模式的中子星的性质的后果。与先前提出的衰变模式不同，为了满足对中子星质量和潮汐形变的约束，暗物质粒子之间不需要强排斥力。这项研究表明，在中子星的核心有热的暗物质的可能性，并提出了一个可能的机制，暗物质冷却，并检查中子衰变的可能信号，以这种方式在中子星的诞生后。
2022-08-25 astro-ph.HE hep-ph
Interpreting Binary Neutron Star Mergers: Describing the Binary Neutron Star Dynamics, Modelling Gravitational Waveforms, and Analyzing Detections
由中子星双星合并而发出的引力波为探索物质和未探索的极端状态下的基础物理打开了一扇新的窗口。为了提取关于中子星内部超核物质和致密双星系统性质的信息，需要可靠的理论处方。本文综述了中子星并合过程中的动力学和引力波信号的一般特征。我们简要介绍了现有的分析和数值方法来调查的高度动态，强场区合并过程中。我们回顾现有的波形近似，并讨论个别波形模型的属性和可能的优点和缺点，以及它们在实际引力波数据分析中的应用。
2020-04-06 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Measuring neutron-star ellipticity with measurements of the stochastic gravitational-wave background
在LIGO和Virgo等探测器的分析波段中，银河系中子星是一个很有前途的引力波源。以前对来自中子星的引力波的研究主要集中在探测单个中子星上，这些中子星要么是附近的，要么是高度非球形的。在这里，我们考虑的随机引力波信号所产生的星系中子星的合奏。使用人口合成模型，我们估计当前和计划的引力波观测站的平均中子星椭圆率$ε$作为带内银河系中子星$N_\text{tot}$的数量的函数的单西格玛灵敏度。对于$N_\text{tot}\approx 53000$的合理情况，假设初始LIGO探测器共定位一年的观测时间，我们发现它是$σ_ε=2.1\times10^{-7}$，这与附近一些中子星的当前边界相当。(The目前最好的$95\%$上限是$ε\lesssim7\times10^{-8}.$）目前还不清楚高级LIGO是否可以使用空间分离的探测器来显著提高这种灵敏度。对于建议的爱因斯坦望远镜，我们估计，$σε=5.6\times10^{-10}$。最后，我们表明，随机测量可以结合测量单个中子星，以估计带内银河系中子星的数量。这样，随机引力波的测量为研究银河系中子星提供了一个补充工具。
2014-06-12 astro-ph.HE gr-qc
Neutron star equation of state via gravitational wave observations
引力波观测可以通过测量中子星双星螺旋晚期产生的引力波对点粒子极限的偏离来测量中子星状态方程的性质。比较了用变刚度状态方程计算的吸气中子星双星的数值模拟结果。当恒星接近它们最后的俯冲和合并时，如果中子星更紧凑，引力波阶段积累得更快。这表明，频率在1 kHz左右的引力波观测将能够测量一个紧凑性参数，并对可能的中子星状态方程设定严格的界限。先进的激光干涉引力波观测站将能够调整其频带，以优化所需频率范围内的灵敏度，从而对合并的后期螺旋阶段进行灵敏的测量。
2011-10-18 astro-ph.HE gr-qc
Distinguishing binary neutron star from neutron star-black hole mergers with gravitational waves
两颗中子星合并产生的引力波信号，很难与质量相当的中子星和黑洞混合双星产生的信号区分开来。事实上，这两种双星类型都可以解释引力波信号GW 170817，即使考虑到它的电磁对应辐射。我们提出了一种方法，{既不需要从后inspiral阶段的二进制或电磁对应的信息}，以确定混合双星合并的中子星与低质量黑洞单独使用引力波。这种方法是基于这样一个事实，即可以用引力波测量的某些中子星性质对所有中子星来说是共同的或相似的。例如，所有的中子星共享相同的状态方程，如果后者是强子的，则中子星具有相似的半径。如果一个混合双星被误认为是一个中子星双星，那么推断出的中子星的性质将被错误估计，并在一个低质量双星群体中表现为异常值。我们表明，只要$\sim 5$低质量的事件将允许识别的类型的一个事件在$80\%$的置信水平。我们模拟人口的低质量的二进制与分层混合模型，并表明，我们可以限制混合二进制的存在或测量其丰度相对于中子星二进制$\sim 0.1$在$68\%$可信水平与100个事件。
2020-04-22 astro-ph.HE gr-qc
A new criterion for the existence of dark matter in neutron stars
本文通过双流体TOV方程研究暗物质混合中子星，发现固定质量下较小正常物质半径与较大潮汐形变率的负相关关系可作为中子星中存在暗物质的新判据，并可用于约束暗物质参数。
2023-12-28 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Inferring the maximum and minimum mass of merging neutron stars with gravitational waves
我们发现，合并中子星的最大和最小质量可以估计与即将到来的引力波观测。我们模拟了双中子星信号的总体，并模拟了它们的质量分布，包括上截止点和下截止点。如果质量分布支持质量接近截止点的中子星，则可以用$50$探测器测量$\sim 0.2(0.1)\text{M}_{\odot}$的下限（上限）。质量上限说明了中子星状态方程的高密度特性，而质量下限则表明了中子星和白矮星之间的区别。
2020-09-25 astro-ph.HE gr-qc
Improved Treatment of Dark Matter Capture in Neutron Stars
中子星为研究暗物质粒子的性质及其相互作用提供了一个宇宙实验室。暗物质可以通过散射被中子星捕获，其中动能被转移到恒星。这可能会产生许多观测结果，例如将旧的中子星加热到红外线温度。捕获过程的先前处理采用了各种近似或简化。我们在这里提出了一个改进的治疗暗物质捕获，有效的广泛的暗物质质量范围内，正确地纳入所有相关的物理效应。这些包括引力聚焦，完全相对论散射处理，泡利阻塞，中子星不透明度和多次散射效应。我们提供的一般表达式，使精确的捕获率进行数值计算，并推导出简化的表达式，是有效的特定的相互作用类型或质量制度，大大提高了计算效率。我们的形式适用于任何中子星成分的暗物质的散射，或在其他紧凑的对象中的暗物质的捕获。
2020-09-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Dark Matter interpretation of the neutron decay anomaly
我们在标准模型中加入了一个新的费米子$χ$，它的重子数最小为1/3。中子衰变$n \to χχχ$到非相对论性$χ$可以解释中子衰变异常，与来自中子星的边界相一致。$χ$可以是暗物质，它的宇宙学丰度可以由冻结在$T \sim m_n$中占主导地位的物质产生。相关的过程$n \to χχχγ$，氢衰变${\rm H}\to χχχν(γ)$和DM诱导的中子消失$\barχn \to χχ(γ)$的速率低于实验范围，可以为未来的实验感兴趣。
2022-03-18 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Realistic neutron star constraints on bosonic asymmetric dark matter
有人认为，老中子星的存在排除了非湮灭轻玻色子暗物质的可能性，例如在不对称暗物质的情况下产生的。如果非湮灭性的暗物质被中子星捕获，其密度最终将足以形成黑洞。然而，坍缩的动力学对暗物质的自相互作用非常敏感。排斥性的自相互作用，即使非常微弱，也能阻止黑洞的形成。我们认为，自我相互作用将必然存在，并估计其强度的代表性模型。我们还考虑了暗物质与核子的共湮灭，这在许多非对称暗物质模型中自然产生，并且再次起到防止黑洞形成的作用。我们演示了如何排除区域的暗物质参数空间收缩，这种相互作用的强度增加，并得出结论，中子星的观测不排除最现实的玻色子非对称暗物质模型。
2013-06-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
NICER neutron stars with dark energy and dark matter: effects on the inferred equation of state
University of New Hampshire（新罕布什尔大学）；Foundational Questions Institute (FQxI)（基础问题研究所）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
本研究对比含暗能量或暗物质核心的中子星与纯重子星，发现暗能量模型受观测约束更强，且质量-半径观测无法探测暗物质核心，需其他探针。
2026-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutron stars at the dark matter direct detection frontier
中子星有效地捕获了暗物质。在捕获过程中传递的动能加热了本地星系晕中的老中子星，使其温度达到即将到来的红外望远镜可以探测到的温度。我们推导出该探头的有效运营商的框架中的灵敏度。对于比GeV重的暗物质，我们发现，中子星加热可以设置有效的运营商截止的数量级强于可能从地面直接检测实验的情况下，自旋相关和速度抑制散射的限制。
2017-07-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Of Mountains and Molehills : Gravitational Waves from Neutron Stars
研究了吸积中子星的质量四极矩含量引起的表面不对称性。虽然这种不对称性产生的引力波的振幅似乎超出了当前一代探测器的探测能力极限，但似乎存在于HMXB中的具有强磁场的快速旋转中子星值得考虑用于下一代仪器对连续引力波的有针对性搜索。
2016-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The Dark Side of Neutron Stars
我们回顾了严格的限制，不对称玻色子暗物质的基础上观察老中子星。在一定条件下，暗物质粒子以非对称玻色子WIMP的形式可以有效地被捕获到附近的中子星上，在那里它们可以迅速热化并集中在恒星的核心。如果某些条件得到满足，WIMP粒子群可能会因引力而坍缩，形成一个黑洞，最终摧毁恒星。基于附近古老的中子星的存在，我们可以排除某些类别的暗物质候选者。
2013-08-14 astro-ph.HE
Have neutron stars a dark matter core?
最近对某些中子星的质量和半径的观测结果与对“正常”中子星的典型观测和理论预测相反。我们认为它们不同寻常的性质可以解释为它们内部暗物质核心的特征。这种解释要求暗物质是由某种形式的稳定、长寿或一般非湮灭粒子组成的，它们可以在恒星中积累。在所提出的方案中，所有的质量半径测量都可以用一个核物质状态方程和一个相对大小不同的暗核来解释。这一假设将受到即将到来的观测的挑战，最终可能成为确定暗物质的有用工具。
2010-05-05 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Neutron stars: new constraints on asymmetric dark matter
我们研究了不对称暗物质对中子星性质的影响，以及它们达到两个太阳质量极限的能力，这使我们能够提出一个新的暗物质粒子质量范围及其在恒星内部的分数。我们的分析是基于观测事实的存在两个中子星达到这一限制和理论上预测的减少中子星的最大质量所造成的积累的暗物质在其内部。我们还表明，质量低于0.2 GeV的轻暗物质粒子可以创建一个扩展的光环周围的中子星导致不减少，但增加其可见的引力质量。利用银河系中暗物质空间分布的最新结果，我们估计了位于银河系中心的中子星中暗物质的比例。我们将展示如何在银河系的最中心区域的2 Msun中子星的检测将施加上约束的质量暗物质粒子的~ 60 GeV。未来对银河系中心附近中子星最大质量的高精度测量，将对暗物质粒子的质量提出更严格的限制。最后一个结果对于准备正在进行的和未来的无线电和X射线调查特别重要。
2020-09-29 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Capture of Leptophilic Dark Matter in Neutron Stars
如果暗物质粒子与核子或轻子发生散射作用，它们将被捕获在中子星中。这些碰撞将暗物质的动能传递给恒星，从而产生可观的热量，这可能被即将到来的红外望远镜观测到。虽然以前的工作只考虑了核子上的散射，但中子星含有少量的其他粒子种类，包括电子和μ子。我们进行了详细的分析，中子星的动力学加热的限制亲轻子暗物质。我们还估计了环诱导耦合夸克的大小，所产生的光子和Z玻色子的交换。尽管轻子的丰度相对较小，我们发现，对一颗古老、寒冷的中子星的观测将对暗物质与轻子的相互作用提供非常强的限制，最大的限制来自μ子的散射。预计的灵敏度是数量级更强大的比目前的暗物质-电子散射边界从地面直接探测实验。
2019-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Remnant massive neutron stars of binary neutron star mergers: Evolution process and gravitational waveform
大质量（超大质量和超大质量）中子星很可能经常在双中子星合并后形成。我们探索的演化过程中残留的大质量中子星和它们发出的引力波，基于数值相对论模拟的双中子星合并采用各种状态方程和选择一个合理的范围内的中子星的质量的双星。我们发现，剩余超大质量中子星的寿命强烈依赖于总的双星质量，也对状态方程。由大质量中子星产生的引力波普遍具有频率近似恒定的准周期性质，尽管其频率随时间变化。我们还发现，引力波的频率和时变特性强烈地依赖于状态方程。本文导出了一个拟周期引力波形的拟合公式，它可用于引力波信号的数据分析。
2013-07-22 astro-ph.HE
Modeling the Galactic Neutron Star Population for Use in Continuous Gravitational Wave Searches
对来自\textit{unknown}银河系中子星的连续引力波的观测提供了对中子星形状的限制。旋转的中子星如果其结构中存在以恒星椭圆率为特征的非对称变形，就会产生引力波。在这项研究中，我们使用一个简单的模型的空间和自旋分布的银河系中子星估计探测的中子星的总数，使用引力波，到一个给定的上限的椭圆。这可能有助于优化未来的搜索，提高灵敏度。第三代引力波探测器灵敏度的提高可能会使探测到的中子星的数量增加100到1000倍。
2021-08-09 astro-ph.HE
Neutron star observations of pseudoscalar-mediated dark matter
由于局部暗物质速度v ~ 0.001 c的幂抑制了速率，因此在直接检测实验中发现由伪标量介导的暗物质和标准模型状态之间的散射相互作用通常具有挑战性。然而，它们可以在中子星的暗物质引起的加热中观察到，中子星陡峭的引力势通过将下落的粒子加速到半相对论速度来防止这种抑制。我们调查这种现象的背景下，两个特定的，自洽的情况下耦合到暗物质的伪标量，并比较中子星加热的敏感性，从直接搜索的介质和暗物质的界限。第一种“较轻”的情况是由一个类轴子粒子（ALP）介导的低于10 GeV质量的暗物质组成，而第二种“较重”的情况是由一个暗赝标量介导的高于10 GeV的暗物质，该暗赝标量与来自两个希格斯双重态的赝标量混合（所谓的2 HDM +a模型）。在这两个框架中，我们表明，即将测量的中子星将能够测试伪标量介导的暗物质超出了直接暗物质搜索以及边界的介质从味观测，束流转储实验，高能对撞机。
2022-07-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
