Constraining bosonic asymmetric dark matter with neutron star mass-radius measurements
本研究利用当前及未来X射线望远镜的中子星质量-半径测量进行贝叶斯推断，分析玻色子不对称暗物质在中子星内部积累时对其参数和状态方程约束的影响。
2023-06-02 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Detecting supersymmetric Q-balls with neutron stars
被困在中子星或白矮星中的超对称Q球可能会导致恒星爆炸。在中子星中捕获Q球的可能性较小，但在中子星祖先中捕获的可能性比迄今为止假设的更大，使得中子星非常敏感的Q球“探测器”。白矮星只能在狭窄的参数范围内捕获潜在危险的Q球。
1998-06-22 astro-ph hep-ph
Bosonic Dark Matter in Neutron Stars and its Effect on Gravitational Wave Signal
研究了自相互作用玻色子暗物质（DM）对中子星（NS）各种可观测性质的影响。对质量从几MeV到GeV的非对称DM、$\mathcal{O}(1)$阶自耦合常数和各种DM分数进行了分析。允许DM和重子物质之间的混合物，形成致密的DM核心或扩展的暗晕已经被探索。我们发现，这两个分布制度至关重要地依赖于亚GeV玻色子的质量在强耦合制度的DM的质量和分数。通过对包含玻色DM的致密星的质量-半径关系和潮汐形变的综合分析，我们对DM分数设置了严格的约束。我们的结论是，2 $M_{\odot}$ NS与$Λ_{1.4}\leq580$约束，由LIGO/Virgo合作组的观察，有利于亚GeV DM粒子与低分数低于$\sim 5 \%$。
2022-01-04 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Bosonic dark matter dynamics in hybrid neutron stars
本文通过含自由参数的状态方程和各向异性玻色暗物质晕模型研究混合中子星，结合星系团约束与BEC实验限定暗物质参数，并揭示其质量—半径及核晕结构特征。
2024-02-29 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detecting inhomogeneous chiral condensation from the bosonic two-point function in the $(1 + 1)$-dimensional Gross-Neveu model in the mean-field approximation
在平均场近似下，重新分析了$(1 + 1)$维Gross-Neveu模型在（非）零化学势和（非）零温度下的相图.通过研究玻色子两点函数的动量依赖性，我们发现了从$\mathbb{Z}_2$对称相到所谓的非均匀相的著名的二级相变。在后一阶段，手征凝聚体在空间中周期性变化，平移不变性被打破。这项工作是一个概念的研究，证实了它是可以正确地本地化的二阶相变线之间的相位没有冷凝和空间不均匀的冷凝阶段，通过稳定性分析的均匀相。为了补充依赖于这种技术的其他作品，稳定性分析进行了详细解释，并讨论了其局限性和成功的背景下的格罗斯-奈夫模型。此外，我们提出了明确的结果玻色子波函数重整化的平均场近似，这是从玻色子两点函数解析提取。我们发现区域-一个所谓的护城河制度-其中的波函数重整化是负的，伴随着预期的非均匀相。
2022-09-16 cond-mat.str-el hep-ph nucl-th
Effects of gravitational confinement on bosonic asymmetric dark matter in stars
考虑到老中子星的存在，对玻色子非对称暗物质的暗物质/核子截面提出了严格的限制。这些边界的关键是形成一个玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的不对称暗物质粒子。我们考虑了宿主中子星的引力场对BEC跃迁的影响。我们发现这大大改变了转变温度，从而加强了截面上的边界。特别是，对于动机良好的质量范围为5-15 GeV，我们提高了以前的界限的数量级。
2014-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Observational Probes of the Neutron Star Equation of State with Hyperons, Bosonic Dark Matter, and Quark Matter
University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学）；Center for Simulations of Superdense Fluids, University of Wrocław（弗罗茨瓦夫大学超密流体模拟中心）；Frankfurt Institute for Advanced Studies（法兰克福高等研究院）；Alikhanyan National Science Laboratory (Yerevan Institute of Physics)（阿里哈尼扬国家科学实验室（埃里温物理研究所））；Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH（GSI亥姆霍兹重离子研究中心有限公司）
研究通过混合模型探讨中子星中sexaquark对方程 of 状态的影响，发现其质量在1885-1935 MeV范围内可满足观测约束。
2026-02-10 hep-ph nucl-th
Detecting Dark Matter with Neutron Stars
该研究利用中子星作为天体物理实验室，通过引力波非探测和热观测来约束重且不湮灭的暗物质与核子的相互作用，提供比直接探测实验更强的限制。
2025-04-21 astro-ph.CO hep-ph
Detecting Hyperons in neutron stars -- a machine learning approach
本文提出一种神经网络分类模型，通过输入中子星半径和潮汐形变，预测其组成中是否存在超子，并基于相对论平均场状态方程训练，测试了不同观测条件与数据来源。该模型为探测中子星内部超子自由度提供了新工具。
2025-01-21 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Improved Treatment of Bosonic Dark Matter Dynamics in Neutron Stars: Consequences and Constraints
针对中子星内玻色暗物质动态聚集问题，研究通过动态确定BEC形成改进了暗物质动力学处理，给出了不同湮灭场景下暗物质参数的约束限，并指出晚期加热效应可被未来望远镜探测。
2024-12-20 hep-ph
Prospects of Detecting Baryon and Quark Superfluidity from Cooling Neutron Stars
研究了中子星冷却过程中的重子和夸克超流性。观测可以限制中子或λ超子配对间隙和恒星质量的组合。然而，在强子和夸克混合相的混合恒星中，夸克间隙大于十分之几MeV，使得夸克物质在冷却时几乎不可见。如果夸克能隙更小，夸克超流可能是重要的，但它的影响几乎不可能与其他重子成分的影响区分开来。
2000-05-10 astro-ph hep-ph nucl-th
Excluding Light Asymmetric Bosonic Dark Matter
我们认为，目前的中子星观测不包括非对称玻色子非相互作用的暗物质的范围从2千电子伏至16 GeV，包括5-15 GeV的DAMA和CoGeNT青睐的范围。如果玻色子弱相互作用粒子是费米子的复合粒子，那么只要复合尺度大于~10^12 GeV（弱相互作用粒子的质量为~1 GeV），同样的限制也适用。在排斥性自相互作用的情况下，我们排除了大范围的WIMP质量和相互作用截面，这补充了子弹状星系团的观测所施加的约束。
2011-10-12 astro-ph.CO hep-ph
The effects of self-interacting bosonic dark matter on neutron star properties
本文提出自排斥非对称玻色子暗物质模型，研究其在中子星核心凝聚或形成晕时对质量、半径和潮汐形变的影响，并给出模型参数约束及可通过引力波巡天探测的暗物质信号。
2023-08-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Detecting the Coupling of Axion Dark Matter to Neutron Spins at Spallation Sources via Rabi Oscillation
提出利用磁场中中子自旋的 Rabi 振荡和双 Stern-Gerlach 装置探测轴子暗物质与中子自旋耦合，以提升 $10^{-12}-10^{-10}$ eV 质量窗口的实验灵敏度。
2025-01-09 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Detecting Nanometer-Scale New Forces with Coherent Neutron Scattering
提出利用具有纳米尺度空间结构的目标进行相干中子散射，以显著提升0.1-100 nm范围内新基本力的探测灵敏度，有望在一天束流时间内突破现有实验室约束两个数量级。
2023-09-08 hep-ex hep-ph nucl-ex
Detecting Axion Dark Matter with Radio Lines from Neutron Star Populations
有人认为，射电望远镜可能对轴子暗物质敏感，轴子暗物质在中子星周围的磁层中共振转换为射电光子。在这项工作中，我们仔细研究这种可能性，通过计算的辐射功率和预测的灵敏度轴子暗物质转换在天体物理系统，如星系和球状星团内的NS合奏。我们使用人口合成和演化模型来描述这些系统中的NS的空间分布和NS属性的分布。聚焦于三个具体的目标来说明，银河系的银河系中心，人马座矮星系中的球状星团M54和仙女座星系，我们表明，用绿岸望远镜和未来的平方公里阵列等望远镜进行的窄带射电观测可能能够探测质量超过大约两个数量级的量子色动力学轴子，从$μ$ eV的几分之一开始。
2018-11-02 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detecting Axion Dark Matter through the Radio Signal from Omega Centauri
轴子作为暗物质的候选者，在磁性白矮星或中子星的磁层中可以通过轴子-光子共振转换探测到。在这项工作中，我们利用半人马座欧米茄，这是银河系中最大的球状星团，被认为是矮星系的残余核心，通过无线电信号探测轴子暗物质，这些信号来自其中所有的中子星和磁性白矮星。通过100小时的观测，SKA相1和LOFAR的结合可以有效地探测到在$0.1\sim 30 ~μ\text{eV}$的轴子质量范围内的轴子-光子耦合$g_{aγ}$到$10^{-14}\sim 10^{-15}~\text{GeV}^{-1}$的参数空间。根据中子星演化模型的选择，这种限制比单个中子星或磁性白矮星的限制要高出两个或三个半数量级。
2021-10-24 astro-ph.HE hep-ph
Neutral Current Coherent Cross Sections- Implications on Gaseous Spherical TPC's for detecting SN and Earth neutrinos
银河系超新星中微子的探测是低能中微子物理学和天体物理学的前沿课题之一。中性流（NC）的中子相干性允许在富中子靶的情况下具有相当大的截面，这可以用于通过测量核反冲来探测地球和天空中微子。核心坍缩超新星是宇宙中最强大的（反）中微子源之一。这些（NC）截面不依赖于味转换，因此，它们的测量将提供有用的信息中微子源。特别是SN的情况下，他们将产生有关的主要中微子通量的信息，即在中微子球的味道转换之前。本文将讨论大型气体低阈值高分辨时间投影计数器（TPC）探测器的优点。这是特别有前途的，因为它们预计将是相对便宜和易于维护。由此获得的信息也可用于其它对味道敏感的检测器，例如像LENA的大型液体闪烁检测器。所有这些探测器将提供宝贵的信息，对天体物理学的核心崩溃爆炸和中微子混合参数。特别地，SN包层中的中微子味跃迁可能对θ {13}的值和未知的中微子质量等级敏感。在探测到真正的超新星爆炸之前，人们可以使用具有类似能谱的地球中微子源来测试这些探测器的行为。其中，ORNL中子源（SNS）和增强的放射性中微子束是很好的候选者。
2011-11-27 hep-ph
Applications of Machine Learning to Detecting Fast Neutrino Flavor Instabilities in Core-Collapse Supernova and Neutron Star Merger Models
本研究首次将机器学习应用于核坍缩超新星和中子星合并模型，基于中微子角分布的零阶矩和一阶矩检测中微子电子轻子数穿越，准确率达约95%，实现了对快味转换的实时评估。
2023-04-20 astro-ph.HE hep-ph
Detecting Domain Walls in Laboratory Experiments
畴壁固有的不稳定性质使得它们在实验室实验中的检测极具挑战性。我们提出了一种方法来稳定在一个特定的修改重力模型内的空腔畴壁。我们提出了两种方法，其中的墙壁可以被检测到一旦稳定：研究超冷中子（UCN）的轨迹，无论是通过偏转角的中子束诱导的吸引力朝向墙壁或通过这些粒子穿过墙壁的时间差。我们对这些影响给出了现实的估计，并希望它们应该是实验检测到的。
2018-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On (Not)-Constraining Heavy Asymmetric Bosonic Dark Matter
最近，玻色子不对称暗物质的约束已经施加的基础上存在的老中子星排除暗物质质量范围从$\sim 2$ keV到几个GeV。这些限制是基于恒星毁灭的场景，即恒星捕获的暗物质粒子坍缩形成一个黑洞，最终吞噬宿主恒星。此外，在文献中也有人声称，对于质量大于几TeV的暗物质，也可以得到类似的约束。在这里，我们认为，这是不可能扩展到这些限制。我们发现，在重暗物质的情况下，不是形成一个单一的大黑洞，消耗恒星，坍缩的暗物质粒子形成一系列小黑洞，快速蒸发，而不会导致恒星的毁灭。因此，玻色子不对称暗物质粒子的质量为几TeV或更高，没有出现任何限制。
2012-12-17 astro-ph.HE hep-ph
Detecting Axion Stars with Radio Telescopes
当轴子星穿过天体物理磁场背景时，轴子-光子转换会产生很大的电磁辐射功率。在考虑了空间扩展轴子星源的干涉效应和宏观介质效应后，我们估算了轴子星与中子星相遇时的辐射功率。对于具有$10^{-13}\,M_\odot$的致密轴子星，辐射功率为$10^{11}\,\mbox{W}\times(100\,μ\mbox{eV}/m_a)^4\,(B/10^{10}\,\mbox{Gauss})^2$量级，其中$m_a$为轴子粒子质量，$B$为中子星磁场的强度。由于轴子星占据了暗物质能量密度的很大一部分，这种与瞬态$\mathcal{O}(0.1\,\mbox{s})$无线电信号的相遇事件可能发生在我们的银河系中，平均源距离为1千秒差距。对于具有$B\sim 10^{13}$高斯的中子星，预测的谱通量密度为$μ$ Jy量级。现有的Arecibo、GBT、JVLA和FAST以及正在进行的SKA射电望远镜具有发现致密轴子星的极好潜力。
2017-09-29 astro-ph.HE hep-ph
Tidal Deformability as a Probe of Dark Matter in Neutron Stars
玻色子星的概念最早由Kaup和Ruffini-Bonazzola在20世纪60年代提出。根据这一思想，我们研究了自相互作用的非对称玻色暗物质（DM）对中子星（NS）不同可观测性质的影响.在本文中，玻色子DM和重子物质（BM）混合在一起，仅通过引力相互作用。DM的存在下，作为一个核心的紧凑型恒星或作为一个扩展的光环，它周围的检查通过应用不同的玻色子质量和DM分数为一个固定的耦合常数。DM核心/晕形成的DM混合NS属性的影响进行了探讨，通过最大质量和潮汐变形的NS。由于最近的引力波（GW）的检测和最新的X射线观测，DM混合NS的功能进行了比较LIGO/Virgo和NICER的结果。
2021-12-28 astro-ph.HE gr-qc 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
Possible nature of Dark Matter
{We提出了一个研究的中子星模型，包含暗物质（DM）的核心。DM被假定为具有粒子性质并且是自相互作用的。利用对中子星质量和半径的约束，我们研究了玻色子和费米子DM粒子的允许性质。我们考虑的情况下，它构成高达15%的恒星的质量，即使传统的机制不能产生这么大的分数。为此，我们考虑了三种不同的中子星模型，第一种只涉及核子，第二种包括超子，最后一种涉及核心中的奇异物质。不同的EOS构建的费米子和玻色子DM的各种情况下。这些EOS解决选定的属性的DM粒子和测试结果对质量，半径和潮汐变形的限制中子星。给出了中子星内部DM和普通物质的能量密度分布。研究发现，如果DM是费米子性质的，它不仅位于核心，而且存在于恒星的任何地方，从中心到表面外，甚至可能包围它。
2021-10-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Bosonic Dark Matter in Light of the NICER Precise Mass-Radius Measurements
本研究结合NICER与LIGO/Virgo观测，利用半径、最大质量和潮汐形变率约束分析中子星内玻色子暗物质核心或晕，并提出脉冲轮廓作为新判据。
2024-03-03 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detecting supernova neutrinos with iron and lead detectors
超新星（SN）中微子可以通过带电电流（CC）和中性电流（NC）相互作用激发各种探测器材料的原子核超过其中子发射阈值。如果被探测到，发射出的中子可能是超新星事件的信号。在这里，我们提出了我们的研究结果的SN中微子探测通过中子通道的铅（$^{208} {\rm Pb}$）和铁（$^{56} {\rm Fe}$）探测器的现实中微子通量和能量的最近巴塞尔/达姆施塔特模拟的18太阳质量的祖SN在10千秒差距。我们发现，在一般情况下，发射的中子数每千吨的探测器材料的中微子光度和平均能量的不同的中微子物种的巴塞尔/达姆施塔特模拟显着低于先前的研究中估计的基础上早期SN模拟的结果。与此同时，我们强调了这样一个事实，即尽管铁探测器中每千吨产生的中子总数比铅低一个数量级以上，但与铅情况下$ν_e$诱导的CC事件的主导性相反，铁情况下的味盲NC事件的主导性，提供了两种探测器材料之间的互补性，使得在铅和足够大的铁探测器中同时探测SN中微子，所述铁探测器被适当地装备用于中子探测，可以允许估计SN中微子流中总的$μ$和$τ$味中微子，从而探索SN中微子的发射机制和味振荡情况。
2017-02-25 astro-ph.HE hep-ph nucl-ex
Exciting Prospects for Detecting Late-Time Neutrinos from Core-Collapse Supernovae
从银河系核心坍缩超新星中探测中微子的重要性是众所周知的。一个研究不足的阶段是原始中子星冷却。对于SN 1987 A，这似乎开始于大约2秒，因此在神冈-II和IMB探测器中，19个事件中只有6个事件（并且只有$\barν_e$类型）探测到了它。随着目前和不久的将来探测器的统计数据越来越高，应该有可能测量到非常晚的中微子信号。我们提出了第一个全面的研究中微子探测在原中子星冷却阶段，考虑到各种结果，使用所有的口味，并采用详细的探测器物理。对于我们的标称模型，在10 s后（SN 1987 A信号的近似持续时间）的事件产额（在10 kpc）远远超过整个SN 1987 A产额，在Super-Kamiokande中有$\simeq$ 250 $\barν_e$事件（到50 s），在DUNE中有$\simeq$ 110 $ν_e$事件（到40 s），在JUNO中有$\simeq$ 10 $ν_μ, ν_τ, \barν_μ, \barν_τ$事件（到20 s）。这些数据将允许对原始中子星进行前所未有的探测，包括中微子透明度的开始以及它向中子星的转变。如果一个黑洞形成，即使是在很晚的时候，这可以清楚地识别。但是，探测器是否能实现它们的潜力，实现对堆芯坍塌的全方位、高统计检测？也许吧迫切需要进一步的工作，特别是DUNE彻底调查和提高其MeV能力。
2020-12-07 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark Matter Thermalization in Neutron Stars
我们研究了多体效应如何改变中子星内部的暗物质（DM）热化时间。我们发现，泡利阻塞，运动学约束，超流性和超导性的中子星显着影响DM热化时间，在一般延长它，这可能会改变最终DM质量和DM-核子截面的限制，考虑黑洞形成的中子星由于DM吸积。我们考虑一类模型，其中DM是一个不对称的，复杂的标量粒子与1千电子伏和5 GeV之间的质量耦合到经常性的问题，通过一些重矢量玻色子。有趣的是，我们发现，不对称的玻色子DM的发现可能会激发外来中子星核心的存在。我们应用我们的结果的情况下，混合sneutrino DM。
2013-11-13 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Radio Signals from Axion Star-Neutron Star Binaries
轴子星可以和中子星形成双星。考虑到单个中子星所表现出的极强的外部磁场，在这些双星系统中可能会有大量的轴子到光子的转换。由于中子星的旋转和轴子星的轨道，光子发射受到双重调制，产生了独特的发现信号。在中子星和轴子云黑洞之间的双星系统中也会产生类似的特征。令人鼓舞的是，这样的二进制文件被发现是在正在进行的和即将进行的实验的范围内（例如，500米孔径球面望远镜和未来的平方公里阵列）的某些参数区域。因此，它们为探测轴子和轴子暗物质提供了一个很有前途的天文实验室。
2022-02-22 astro-ph.HE hep-ph
Prospects for Detecting Supernova Neutrino Flavor Oscillations
来自II型超新星的中微子也许为我们提供了探测宇宙学上有趣的μ子和/或τ子中微子质量的最佳机会。这是因为物质增强的中微子振荡可以导致异常热的nu_e谱，从而增强了地球探测器中的带电电流截面。最近提出的两个超新星中微子观测站，OMNIS和LAND，将探测中性和带电电流中微子相互作用从目标核中剥落的中子。由于这种信号不是特定于味道的，因此目前还不清楚是否可以从这样的实验中提取出令人信服的中微子振荡信号。为了解决这个问题，我们研究了一系列可能的轻和重质量的目标，9Be，23 Na，35 Cl和208 Pb的响应。我们发现，即使截面由辅助实验确定，仅使用中子计数率来检测振荡的策略充其量也是有问题的。超新星中微子光谱中的合理不确定性往往会掩盖振荡引起的速率增强。然而，在208 Pb的情况下，出现的信号在很大程度上是风味特异性的，并且对nu_e温度（两个中子的发射）非常敏感。该信号及其风味特异性与中性和电荷电流反应的第一禁止响应的强度和位置有关，这些是之前尚未讨论过的208 Pb中微子截面的方面。强子自旋转移实验可能有助于证实我们结论背后的某些原子核结构物理。
1998-09-13 astro-ph hep-ph nucl-th
Can the GW190814 secondary component be a bosonic dark matter admixed compact star?
我们研究了最近在引力波事件GW 190814中观测到的2.6 $M_\odot$致密天体是否可能是玻色子暗物质混合致密星。通过考虑质量、半径和稳定性这三个约束条件，我们发现如果暗物质是由QCD轴子构成的，那么它们的粒子质量$m$被约束在一个已经被恒星质量黑洞超辐射过程所施加的独立约束所排除的范围内.如果$2 \times 10^{-11}$ eV $\leq m \leq 2.4 \times 10^{-11}$ eV（$2.9 \times 10^{-11}$ eV $\leq m \leq 3.2 \times 10^{-11}$ eV）和衰变常数$f \geq 8 \times 10^{17}$ GeV，那么2.6 $M_\odot$天体仍然可以是一颗中子星，混合了至少2.0 $M_\odot$的由类轴子粒子构成的暗物质（甚至是纯的类轴子粒子星）。
2021-10-11 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Constraining decaying dark matter with neutron stars
在中子星的中心区域积累的衰变暗物质的数量，以及衰变产生的能量沉积率，可能会限制中子星向更致密物体转变的存活率，前提是核物质不是物质的最终稳定状态，而暗物质确实是不稳定的。更一般地说，这个极限对暗物质粒子衰变时间$τ_χ$设置了约束。我们发现，在这种情况下，质量$(m_χ/ \rm TeV) \gtrsim 9 \times 10^{-4}$或$(m_χ/ \rm TeV) \gtrsim 5 \times 10^{-2}$和寿命${τ_χ}\lesssim 10^{55}$ s和${τ_χ}\lesssim 10^{53}$ s可以排除在玻色子或费米子衰变的情况下，在一个乐观的估计，而更保守的是，它减少了一个因子$\gtrsim10^{20}$ $τ_χ$。我们讨论的有效性下，这些结果可能会改善与其他电流的限制。
2015-04-07 astro-ph.SR hep-ph
Gravitational and dark wave emission at binary merger
本研究利用扩展Jordan-Brans-Dicke引力形式，计算黑洞-中子星并合的引力波与暗波辐射，发现坍缩后存在残余暗荷，可通过引力波观测约束该引力理论参数。
2023-06-13 gr-qc hep-ph
Detecting light dark matter with prompt-delayed events in neutrino experiments
Nanjing Normal University（南京师范大学）
利用中微子实验中即时-延迟信号探测轻暗物质，通过准弹性散射提高灵敏度，KamLAND对暗物质-核相互作用的限制比直接探测实验更严格。
2026-07-09 astro-ph.CO hep-ph
Unveiling Time-Varying Signals of Ultralight Bosonic Dark Matter at Collider and Beam Dump Experiments
本研究提出利用暗媒介子质量周期性振荡的时变特性，结合对撞机与束流倾倒实验及事件时间戳，实现超轻玻色子暗物质的探测，较传统方法灵敏度提升约一个数量级，还可探测暗媒介子不可见衰变。
2023-08-28 hep-ex hep-ph
Distinguishing Newly Born Strange Stars from Neutron Stars with g-Mode Oscillations
研究了新诞生的奇异夸克星和中子星的引力模（g模）本征频率。发现SQS中的本征频率比NS中的本征频率低近一个数量级，这是因为SQS中的组分都是极端相对论性粒子，而NS中的核子是非相对论性的。因此，我们建议，新诞生的SQS可以区分从NS通过探测g-模式脉动的超新星核心的本征频率通过引力辐射的LIGO类探测器。
2008-10-31 astro-ph hep-ph nucl-th
Differentially rotating neutron stars with dark matter cores
INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所，格兰萨索国家实验室）；University of Southampton（南安普顿大学）；Sofia University ``St. Kliment Ohridski（索菲亚大学）；Eberhard Karls University of Tübingen（蒂宾根大学）；Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院）
本研究通过扩展RNS代码，探讨暗物质核心对中子星残骸差分旋转行为的影响，利用自相互作用的玻色凝聚态模型分析其对中子星结构和演化的作用。
2025-12-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Ultra-compact twin stars with hybrid equations of state from bosonic dark matter
Goethe Universität（歌德大学）
该研究分析含玻色子暗物质的一阶相变致密星，发现暗物质消除双生星不稳定段、存在两类超致密天体及终极双生星，可通过观测探测暗物质与夸克相变。
2026-10-27 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Amplified capture rate of dark matter in compact binaries and constraints on bosonic dark matter from GW170817
本研究发现双星系统会放大暗物质吸积流，通过模拟得到圆轨道双星等情形下放大因子约4-5，据此改进了非湮灭玻色暗物质散射截面约束，并结合GW170817给出截面上限与最大吸积质量分数限制。
2025-09-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Detecting Dark Matter with Imploding Pulsars in the Galactic Center
在银河系的星系中心观测到的古老的毫秒星的缺乏可能是暗物质积累并摧毁中子星的结果。在高暗物质密度的区域，聚集在脉冲星中的暗物质可以超过史瓦西极限，坍缩成一个出生的黑洞，摧毁脉冲星。我们研究什么样的暗物质模型与这一假设是一致的，并找到参数空间区域的暗物质积累可以显着降低银河系中心内的中子星人口，同时保持一致的观测老毫秒恒星在球状星团和太阳附近的位置。我们确定了什么样的暗物质耦合和质量可能会导致银河系中心的年轻脉冲星意外熄灭。最后，我们发现脉冲星坍缩年龄与暗物质密度成反比，与暗物质速度色散成线性关系。这意味着脉冲星的最大年龄在空间上依赖于银河系暗物质晕内的位置。反过来，这种脉冲星年龄的空间依赖性将是暗物质模型依赖性。
2014-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Axion superradiance in rotating neutron stars
众所周知，对于大质量玻色子场，紧致引力物体存在束缚态构型。本文描述了中子星磁层中一类新的轴子束缚态超辐射不稳定性。这种不稳定性是由中子星的磁场中轴子模和光子模的混合引起的，它们从旋转的磁层中提取能量。与黑洞不同的是，超辐射所需的耗散提供了一个非厄米动力学在本文中来自恒星磁层中的电阻率所产生的有限的体积电导率。轴子场与光子模式混合，光子模式超辐射地散射离开磁层，提取旋转能量，然后将其沉积回轴子扇区，导致不稳定性。我们利用量子力学微扰理论推导了轴子-光子系统的超辐射本征频率，并与原子选择定则进行了类比。然后，我们比较的特征时间尺度的不稳定性的自旋下降的测量限制允许的角动量提取率从中子星的中子星。
2019-10-28 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Primordial neutron star; a new candidate of dark matter
Z-玻色子交换作用在左手中微子和中子之间产生吸引力。Ginzburg-Landau平均场计算和Bogoliubov变换表明，这种吸引力导致中微子-中子对凝聚和超流性。当超流形成的结果应用于早期宇宙时，视界尺度对凝聚可能成为暗能量的一个组成部分。热宇宙介质中的其他费米子的进一步吸积，产生了由处于β平衡的质子、中子、电子和中微子组成的原始中子星的种子。原始中子星可能提供了一种机制，如果适当选择一小部分宇宙热粒子凝聚成中微子-中子超流体和原始中子星，而不使宇宙过于接近，那么原始中子星可能提供了部分或全部宇宙中的暗物质。通过测量原始中子星形成时的中微子爆发和实验室原子实验中超流遗迹中微子的探测，可以从原理上验证这一设想。
2022-09-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Constraining exotic compact stars composed of bosonic and fermionic dark matter with gravitational wave events
本研究利用LIGO-Virgo探测的三起引力波事件，分析了不同类型暗物质致密星的参数约束能力，明确了暗物质粒子质量标度及自束缚星真空能的相关限制。
2023-12-13 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Domain walls in neutron $^{3}P_{2}$ superfluids in neutron stars
我们计算了在中子星核中实现的中子$^{3}P_{2}$超流体中的畴壁。采用Ginzburg-Landau（GL）理论作为玻色低能有效理论，我们考虑了畴壁插入基态的构型，即，分别在零、小和大磁场存在下的单轴取向（UN）、D $_{2}$ -双轴取向（D $_{2}$ -BN）和D $_{4}$ -双轴取向（D $_{4}$ -BN）相。由GL自由能量密度解Euler-Lagrange方程，计算了畴壁的表面能密度。我们发现，在UN相中，一个额外的Nambu-Goldstone模局域在畴壁附近，而在D $_{2}$ -BN相中的一种畴壁附近和D $_{4}$ -BN相中的所有畴壁附近都恢复了U（1）对称性。考虑到中子星中的畴壁堆积，我们发现在D $_{2}$ -BN和D $_{4}$ -BN相中，最稳定的畴壁是垂直于磁场方向堆积的畴壁。我们估计了中子星边缘畴壁解构释放的能量，并表明它可以达到天体物理尺度，如中子星中的毛刺。
2020-01-25 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Finite-temperature Equations of State for Neutron Star Mergers
中子星合并产生的引力波的探测为利用引力波信号探测退禁闭夸克物质的存在或产生开辟了可能性。为了研究这种可能性，我们通过结合最先进的核物质状态方程和强相互作用夸克物质的全息状态方程，构造了一个在非零密度和温度下的中子星物质状态方程族。新出现的图片一致指向一个强大的一阶解除禁闭过渡，与温度相关的临界密度和潜热，我们定量研究。最近的中子星质量测量进一步用于区分不同的状态方程获得，留下一个严格约束的家庭的首选状态方程。
2019-09-08 astro-ph.HE hep-ph hep-th
