The oscillation of neutrons $n$ into mirror neutrons $n'$, their mass degenerate partners from dark mirror sector, can have interesting implications for neutron stars: an ordinary neutron star could gradually transform into a mixed star consisting in part of mirror dark matter. Mixed stars can be detectable as twin partners of ordinary neutron stars: namely, there can exist compact stars with the same masses but having different radii. For a given equation of state (identical between the ordinary and mirror components), the mass and radius of a mixed star depend on the proportion between the ordinary and mirror components in its interior which in turn depends on its age. If $50 \% - 50\%$ proportion between two fractions can be reached asymptotically in time, then the maximum mass of such "maximally mixed stars" should be $\sqrt2$ times smaller than that of ordinary neutron star while the stars exceeding a critical mass value $M^{\rm max}_{NS}/\sqrt2$ should collapse in black holes after certain time. We evaluate the evolution time and discuss the implications of $n-n'$ transition for the pulsar observations as well as for the gravitational waves from the neutron star mergers and associated electromagnetic signals.
Constraints on Neutron-Mirror-Neutron Oscillation from Neutron Star Cooling
通过分析限制中子-镜像中子混合对中子星加热的影响，提出了一种限制中子-镜像中子混合的方法（$ε_{nn'}$）。该方法利用观测到的NS表面温度的界限来约束$ε_{nn'}$。有人认为，这种方法得到的界限是如此严格，它将排除任何发现的$n-n'$振荡，在目前计划的地面实验在各个实验室。这个结论促使我们更详细地批判性地分析这个建议。在本文中，我们指出了一个非常有趣的新效应，目前在近精确的镜像模型，它可以显着影响这个界限。新的元素是，在几乎精确的镜像模型中，存在$β$衰变的镜像模拟物，即$n' \to p' + e' + \barν'_e$，它在NS中产生一团镜像粒子$n'$、$p'$、$e'$、$D'$和He $'$。由此产生的$e'$可以通过镜像粒子中存在（微小）毫电荷而实现的$e-e'$散射，从NS“抢夺”由$n \to n'$跃迁产生的能量。镜像粒子上如此微小的毫电荷在这些模型中是非常可能的。这导致能量作为未观察到的镜像光子经由快速镜像轫致辐射发射，其效果是放松对$ε_{nn'}$的严格限制。
基于新近提出的中子-镜像中子（$n-n'$）振荡的镜像物质模型[Phys.Lett. B 797，134921（2019）]，在一个新的理论下，单星的演化和核合成。在新模型中，$n-n'$振荡是由两个扇区的粒子之间的非常小的质量差引起的。新的理论与新的$n-n'$模型可以证明在一个更有说服力的方式比传统的信念的演变。特别是，在恒星中的许多观测显示出对新理论和新的$n-n'$模型的强有力的支持。例如，白矮星和中子星的质量极限和结构，两种不同类型的核心坍缩超新星（II-P和II-L），重元素的合成，恒星中的脉动现象等，都可以在新的理论下容易和自然地解释。
Universality of dual mass-scaled fundamental modes in two-fluid neutron stars with mirror dark matter
Kochi University（高知大学）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论数学科学中心（iTHEMS））；Kochi University of Technology（高知工科大学）；University of Tübingen（蒂宾根大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences (FZU)（捷克科学院物理研究所）
A self-consistent single-fluid framework for neutron stars admixed with mirror dark matter
University of Coimbra（科英布拉大学）；Instituto Tecnológico de Aeronáutica（航空技术学院）；Universidade Federal de Santa Catarina（圣卡塔琳娜联邦大学）；University of Tübingen（蒂宾根大学）
