Neutron Star Stability in Light of the Neutron Decay Anomaly
最近的一项提议表明,如果中子衰变为暗物质,那么中子寿命的实验差异就可以解决。与此同时,已经证明这种衰变模式会软化核物质状态方程,导致中子星的最大质量远低于目前观测到的质量。在本文中,我们证明了适当的暗物质-重子相互作用可以容纳质量大于2个太阳质量的中子星。我们还表明,暗物质自相互作用也可以帮助中子星达到2个太阳质量的条件下,暗物质是不对称的性质。
2018-11-15 astro-ph.CO hep-ph
Asymmetric Cannibal Dark Matter: Constraints from Neutron Star
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究学院布尔汉普尔分校)
本文研究了非对称暗物质在中子星中的捕获与自相互作用,提出通过Z3对称性实现3→2的数变相互作用,导致暗物质在中子星核心的衰减并产生热信号,为未来红外望远镜提供可检测的热特征。
2026-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Baryogenesis from neutron-dark matter oscillations
最近有人提出,暗物质由携带重子数并与中子混合的~GeV粒子组成。我们证明,这可能允许共振暗物质-中子振荡在早期宇宙中,在有限的温度下,导致低尺度重子从原始的暗物质不对称性开始。在这种情况下,不对称转移发生在30 MeV左右,就在大爆炸核合成之前。我们使用一个暗U(1)'规范相互作用模型来说明这个想法,这是最近提出的一种解决中子寿命异常的方法。该模型的非对称暗物质成分既具有强的自相互作用,又能抑制小尺度下的物质密度扰动,从而减轻冷暗物质宇宙学的小尺度问题。未来的宇宙微波背景实验将能够持续探测或坚决排除这种情况。
2019-07-09 astro-ph.CO hep-ph
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
Detecting Gamma-Ray Anisotropies from Decaying Dark Matter: Prospects for Fermi LAT
衰变的暗物质粒子可以被间接探测到,因为在弥漫的河外伽马射线背景的能谱中,它超过了简单的幂律。此外,由于地球不是位于银河系暗物质晕的中心,从暗物质衰变的扩散伽马射线通量的外来贡献预计是各向异性的,提供了一个补充的方法,间接寻找衰变的暗物质粒子。在本文中,我们详细讨论了预期的偶极类各向异性的暗物质信号,也考虑到辐射的逆康普顿散射的电子和正电子从暗物质衰变。伽马射线通量各向异性的另一个来源是宇宙尺度上的暗物质密度波动。我们计算了相应的角功率谱的伽玛射线通量和评论的观测前景。最后,我们计算预期的各向异性的衰减暗物质的情况下,可以重现电子/正电子过剩的PAMELA和费米LAT报告,我们估计在不久的将来检测预测的伽马射线各向异性的前景。
2009-12-14 astro-ph.CO hep-ph
Gravitationally Misaligned Ultralight Dark Matter and Implications for Neutron Stars
该研究探讨早期宇宙中通过非最小引力耦合失准的超轻标量暗物质可能性,发现特定质量范围下中子星引力效应可对模型参数空间施加限制,无需暗物质与普通物质的非引力相互作用。
2024-11-26 astro-ph.CO hep-ph
Detecting Dark Matter with Neutron Star Spectroscopy
暗物质的存在已经通过大量的天体物理学和宇宙学现象得到了证实,它的性质是现代科学中的一个中心难题。基本粒子是最有说服力的解释。他们一直在地下实验室寻找能量反冲信号,在望远镜中筛选伽马射线或宇宙射线观测中的多余事件。本文研究了一种基于中子星光谱测量的中子星探测方法。我们概述了中子星的光度和年龄,中子星的暗物质散射中子可以加热中子星到一个可测量的水平。我们表明,在这种情况下,中子星光谱可以构成最好的探测暗物质粒子在广泛的质量和相互作用强度。
2019-01-16 hep-ph
Dark neutron stars from a heavy dark sector
研究了MSSM隔离副本中由重暗重子组成的暗物质情景下暗中子星的形成与性质,发现其质量和半径通常小于普通中子星,并探讨了通过引力微透镜和暗磁偶极辐射探测的可能性。
2025-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A dark matter hail: Detecting macroscopic dark matter with asteroids, planetary rings, and craters
本文研究宏观暗物质与太阳系小天体的相互作用,通过分析其对小行星、行星环和类地天体的破坏、蒸发及陨石坑效应,在先前未约束的暗物质参数空间上设置了新的竞争性界限。
2025-08-21 astro-ph.CO astro-ph.EP hep-ph
Detecting Ultralight Bosonic Dark Matter via Absorption in Superconductors
超导目标最近被提出用于直接检测暗物质,如keV的光,通过弹性散射的传导电子在库珀对。探测这种轻的暗物质需要对小到O(meV)的超导能隙的能量敏感。在这里,我们表明,这些相同的超导设备可以检测到更轻的DM,meV至eV的质量,通过暗物质吸收传导电子,然后由一个非热声子的发射。我们证明了这种设置的权力遗物动力学混合隐藏的光子,伪标量和标量,显示的范围可以超过目前的天体物理和地球的限制,只有适度的曝光。
2016-04-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The neutron decay anomaly, neutron stars and dark matter
本文提出中子经轻标量发生暗衰变以解释寿命异常,并证明暗物质自相互作用与有效排斥作用可兼容重中子星,进而由多类约束限定标量质量区间。
2024-09-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Detecting the disruption of dark-matter halos with stellar streams
银河系晕中狭窄的恒星流对暗物质晕下非常敏感,但许多暗物质晕下可能会被潮汐破坏。我计算恒星和暗物质流之间的相互作用,使用分析和$N$体计算,显示干扰对象可以检测到低浓度的subhalos。通过这种效应,我们可以限制晕的块状度,以及单个暗物质流的轨道和当前位置。这将对晕的形成以及对暗物质的直接和间接探测搜索产生深远的影响。
2016-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Dark halos around neutron stars and gravitational waves
我们发现,一类MeV-GeV暗物质的模型,其中暗物质的强烈相互作用可以通过观测中子星合并的引力波约束。微量的暗物质,无论是在超新星爆发期间产生的,还是后来的吸积,都可以改变中子星的结构,影响它们的潮汐极化率。我们专注于暗物质相互作用的光矢量规范玻色子耦合到一个保守的暗电荷的交换模型。在这些模型中,积累在中子星中的暗物质可以扩展到大半径,并增强它们的潮汐极化率。从第一颗双星中子星合并的GW 170817中探测到的引力波对这种不那么紧凑的物体施加了有用的限制。暗晕,如果存在的话,也预示着中子星潮汐极化率比普通中子星预期的变化更大。
2019-02-15 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
Detecting Bosonic Dark Matter with Neutron Stars
如果暗物质-核子散射截面太小,无法通过直接探测实验探测到,那会怎样?众所周知,在文献中,一些相互作用导致暗物质-核子散射截面,可以被速度和动量抑制。我们表明,在玻色子暗物质的情况下,中子星光谱提供了一个可能的检测。首先,我们讨论了标量暗物质与标量,赝标量和矢量介质的情况。稍后,我们将对矢量暗物质做这个练习。我们发现,根据暗物质的性质和相互作用,中子星可以提高灵敏度的暗物质-核子散射截面的数量级,代表了一个重大的进步,在暗物质围攻。
2021-10-16 hep-ph
Searching for mirror neutrons and dark matter with cold neutron interferometry
提出一种新型冷中子干涉测量方案,通过理论分析表明若镜像中子存在,普通中子会因与镜像中子混合而获得可测量的几何相位,为探测暗物质候选者提供了新方法。
2025-03-04 hep-ph
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
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
Directly detecting Isospin-Violating Dark Matter
我们认为,多个暗物质直接检测实验的前景,以确定是否相互作用的暗物质候选人是违反同位旋。我们专注于理论上动机良好的例子违反同位旋暗物质(IVDM),包括模型中,暗物质与核的相互作用是由暗光子,Z,或夸克介导的。我们确定,最好的前景区分IVDM的同位旋不变的情况下出现的暗光子或Z介导的相互作用,理想的实验方案将包括大曝光氙和氙为基础的探测器。如果这样的模型只是逃避当前的直接检测极限,那么人们可以将这样的模型与具有两个100吨-年曝光量的检测器的标准同位旋不变情况区分开来。
2018-03-07 astro-ph.CO hep-ex 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
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
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
Neutron's Dark Secret
在瓶和束实验中的中子寿命测量之间存在的差异已被解释为中子衰变为暗粒子的迹象。我们总结了这个建议的现状,包括粒子物理模型的讨论,涉及这样一个门户网站之间的标准模型和重子暗部门。我们还回顾了围绕这一想法的进一步理论发展,并阐述了在当前和即将到来的实验中验证中子暗衰变假设的前景。
2020-07-28 hep-ph
Solar mass black holes from neutron stars and bosonic dark matter
质量为$\approx 1\, M_{\odot}$的黑洞不可能通过恒星演化产生。它们形成的一个流行的场景涉及中子星的嬗变--通过暗物质的积累引发恒星中心的引力坍缩。我们表明,这种情况下可以实现玻色子暗物质的模型,尽管暗物质粒子的相互作用的要求显然是矛盾的:一方面,他们应该耦合到中子强到足以被捕获的中子星内,另一方面,他们的环诱导的自相互作用阻止崩溃。观察到这些相互冲突的条件施加在不同的尺度,我们证明了有效积累的暗物质的模型可以在大的领域变形,使其不可避免的随后崩溃成一个黑洞。可行的例子包括弱耦合模型弯曲的无限山谷。
2022-03-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Detecting the ambient neutralino dark matter particles at accelerator
在这项工作中,我们提出了一个新的策略,以探讨直接检测的可能性,环境中的中性伴子物质在加速器。计算了$e^+e^-$和强子对撞机上暗物质粒子与束粒子的弹性和非弹性散射截面。
2006-10-30 hep-ph
Prospects for Detecting Boosted Dark Matter in DUNE through Hadronic Interactions
增强暗物质(BDM)是目前被广泛研究的一类暗物质候选者,其中一小部分暗物质是相对论性的。我们通过强子相互作用在大型液氩时间投影室(LArTPC),如DUNE的BDM搜索奠定了基础。我们研究BDM核散射的详细开发新的事件生成技术与参数化探测器模拟。利用LArTPC中强子探测的低阈值和方向性,我们研究了在类沙丘实验中的发现潜力,并与其他实验进行了比较。
2020-10-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Comment on "Neutron lifetime and dark decay of the neutron and hydrogen''
Berezhiani的手稿(arXiv:1812.11089)提出了一个模型,该模型使中子衰变为分支分数为1%的镜像中子,缓解了束流与瓶实验中中子寿命测量之间的紧张关系。我们表明,所提出的模型是不符合实验。模型的变化可能会以极端破坏标准模型及其镜像副本之间的$Z_2$对称为代价。
2019-02-24 hep-ph
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
On detecting interactions in the dark sector with H(z) data
一个有趣的宇宙学符合问题的方法是允许暗物质和暗能量也在非引力作用下相互作用。我们认为两个一般的Ansätze这样的相互作用,并评估他们的能力,以解决巧合的问题。我们确定的平均精度所需的宇宙膨胀率数据,以区分相互作用的宇宙模型从传统的$Λ$ CDM方案。我们发现,在计划的调查中,宽视场红外巡天望远镜有最好的机会检测到的相互作用,虽然在一个低的显着性水平。因此,为了明确地确定相互作用的存在,必须将所述扩增数据与其他探针组合。
2013-10-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Capture of Dark Matter in Neutron Stars
中子星的极端条件使它们成为基本相互作用的理想测试设施。中子星可以通过散射捕获暗物质。散射的结果是,暗物质的动能被转移到恒星。这一现象的一个观测结果可能是老的中子星变暖到近红外温度。不同的近似或简化已被应用到以前的分析的捕获过程。在这篇文章中,我们总结了一个显着改进的治疗暗物质捕获,适当占所有相关的物理效应在广泛的暗物质质量。其中包括引力聚焦、完全相对论散射处理、泡利阻塞、中子星不透明度和多重散射效应。本文引用的一般表达式,使捕获率进行数值计算,并简化表达式的特定类型的相互作用或质量制度,这大大提高了计算效率。由于我们的方法,我们能够模拟散射的暗物质从任何中子星成分以及捕获的暗物质在其他紧凑的对象。我们的结果被应用于暗物质与中子、质子、轻子和奇异重子的散射。
2022-03-15 hep-ph
Constraints on Neutron-Electron Quantum Dark Forces
al-Farabi Kazakh National University(阿尔法拉比哈萨克国立大学);Indiana University/CEEM(印第安纳大学/CEEM)
本研究将量子暗力约束从核子间扩展到中子-电子间的双线性标量交换,推导出新的质量与耦合限制。
2026-09-10 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
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
Probing Mirror Neutrons and Dark Matter through Cold Neutron Interferometry
本文提出一种冷中子干涉测量装置,利用中子与镜像中子混合产生的可观测几何相位,直接探测作为暗物质候选者的镜像中子,并可能揭示中子寿命之谜等新物理。
2024-06-11 hep-ph
Detecting dark matter using centrifuging techniques
提出了一种新的、廉价的探测大块物质中以小颗粒形式存在的自相互作用暗物质的技术。根据与普通物质的相互作用,可以通过使用离心机并使用普通物质作为过滤器来分离散装物质中的暗物质颗粒。镜像物质通过光子-镜像光子动力学混合与普通物质相互作用的情况提供了这种类型的暗物质候选者的具体例子。
2003-01-13 astro-ph hep-ph physics.space-ph
Detecting Light Dark Matter with Magnons
在凝聚态系统中,利用集体激发可以探测到具有亚电子伏特能量沉积的光暗物质的散射。当暗物质与原子或离子具有与自旋无关的耦合时,它已被证明能有效地激发声子。在这里,我们表明,如果暗物质耦合到电子自旋,磁偶极子顺序的材料中的磁振子激发提供了一个有前途的检测path.We推导出一般公式的单磁振子激发率从暗物质散射,并证明作为一个原则的证明投影范围的钇铁石榴石靶的几个暗物质模型与自旋相关的相互作用。这突出了在探测不同的暗物质相互作用时各种集体激发的互补性。
2020-05-15 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ex
Annihilation signatures of neutron dark decay models in neutron oscillation and proton decay searches
我们指出,两个模型,调和中子寿命异常通过暗衰变的中子,也预测暗物质-中子($\barχ-n$)湮灭,可以观察到的中子-反中子振荡和质子衰变搜索在超级神冈,超级神冈和沙丘。我们研究了$\barχn\to γπ^0$(或多$π^0$)和$\barχn\to ϕγπ^0$(或$ϕ+$多$π^0$)的签名,其中$ϕ$是两种模型中的一种几乎无质量的玻色子。
2019-08-23 hep-ex hep-ph
The dark matter effect on realistic equation of state in neutron stars
在这项工作中,我们将相对论平均场论应用于中子星,假设费米暗物质被困在恒星内部,并通过交换标准模型希格斯玻色子与中子直接相互作用。对于模型参数的实际值,我们数值计算状态方程,并将其与标准状态方程进行比较。此外,两种状态方程(纯中子物质以及混合DM-中子星)的质量-半径关系,并报告了两种情况下的最高恒星质量。
2017-09-19 hep-ph
Neutron Dark Decay
针对束流法与瓶法测得中子寿命不一致的问题,本文回顾了中子暗衰变的理论模型与检验前景,提出新粒子参与衰变以解释差异。
2023-06-20 hep-ph
Detecting interactions between dark matter and photons at high energy $e^+e^-$ colliders
我们通过$γ+ \slashed{E}$通道研究了在未来的高能$e^+e^-$对撞机上描述暗物质粒子和光子之间相互作用的有效算子的灵敏度。这样的运营商可能是有用的,以解释潜在的伽马射线线签名观察到的费米-LAT。我们发现,这些运营商可以进一步测试在$e^+ e^-$对撞机通过使用非偏振或偏振光束。我们还推导了$2 \to n$过程的一般么正性条件,并将其应用于暗物质产生过程$e^+e^-\toχχγ$。
2013-07-22 hep-ph
Neutron stars exclude light dark baryons
带有重子数和核子质量量级的奇异新粒子已经被提出,原因有很多,包括重子生成、暗物质、镜像世界和中子寿命之谜。我们表明,质量大于0.7 $M_\odot$的中子星的存在对这些粒子的严格限制,要求它们重于1.2 GeV或具有强烈的排斥性自相互作用。
2018-02-22 astro-ph.CO hep-ph nucl-ex
Detecting Dipolar Dark Matter in Beam Dump Experiments
我们在束流收集实验中研究了低质量暗物质的相互作用。特别地,我们研究了偶极暗物质模型,该模型假设暗物质通过其电或磁偶极矩耦合到标准模型粒子。我们分析了在费米实验室进行的一个特定的束流收集实验E613的上下文中对这个模型的约束。我们发现,暗物质质量在$1-10$ GeV的范围内,磁偶极矩在$(0.33-1.5)\times 10^{-7}μ_B$之间,电偶极矩在$(0.5-3)\times 10^{-17}$ e-cm之间。我们比较了其他实验数据,如日震数据和直接检测实验的界限。
2015-07-01 hep-ph
Searching for light WIMPS in view of neutron decay to dark matter
在目前的工作中,我们研究的影响暗物质搜索的可能性,部分衰变的中子到暗物质粒子,比本身稍轻。最近提出的这种方案需要弥合测量中子寿命的两个不同实验结果之间的差异。随后有人提出,这种轻暗物质候选者可能构成宇宙中的全部暗物质。因此,我们首先计算基于这样的模型的核子截面。然后,我们继续探索各种签名出现在暗物质搜索涉及核目标,在这种情况下,轻暗物质的候选人。
2020-05-13 hep-ph
Comment on Dark Matter Capture in Neutron Stars with Exotic Phases
在这篇短文中,我们讨论了中子星中的暗物质俘获问题。在总结了整个方案和介绍以前的研究沿着这条线,我们提出了一些潜在的重要影响,由于奇异相的外观,如中子超流性,介子凝聚和夸克超导。这些影响可能是相当大的,并改变了以前的结果。
2013-12-20 hep-ph
Constraining dark boson decay using neutron stars
本研究受中子寿命反常现象启发,先评估Fornal和Grinstein的中子衰变假说在中子星内的可行性,再探究中子星冷却对暗玻色子衰变速率的约束,为超出标准模型的相关研究提供观测约束依据。
2023-06-13 hep-ph
Neutron Star Heating in Dark Matter Models for Muon g-2 with Scalar Lepton Partners up to the TeV Scale
我们研究了中子星的动力学加热由于暗物质散射的极小模型与标量轻子合作伙伴介导的相互作用,可以解释的异常磁矩的μ子。特别是,这种模型中的暗物质是一个热产生的马约拉纳费米子可以是非常难以检测在传统的搜索。我们证明,未来的红外观测的老中子星人口可以明确探测整个参数空间的这种情况。
2022-09-26 hep-ph
Detecting Light Boson Dark Matter through Conversion into Magnon
轻玻色子暗物质如轴子或暗光子在磁场的作用下可以在磁绝缘体中共振转化为磁振子,并可以在实验上探测到。我们给出了一个关于磁振子事件率的量子力学公式,并表明其结果与经典计算的结果是一致的。此外,指出QUAX方案的轴子探测实验装置也可以作为暗光子暗物质的探测器。它在1 meV左右的质量范围内具有良好的灵敏度,这超出了天体物理学的限制。
2020-05-20 hep-ph
F-mode Oscillations of Neutron Stars with Dark Matter from Neutron Decay: Implications for Gravitational-Wave Detectability
University of Sunshine Coast(阳光海岸大学)
中子衰变为暗物质的F模式振荡研究揭示了暗物质自相互作用对中子星物态方程和引力波信号的影响,为下一代引力波天体测量学提供了新的探测方法。
2025-09-28 hep-ph
Bulk viscosity from neutron decays to dark baryons in neutron star matter
Iowa State University(爱荷华州立大学);Indiana University(印第安纳大学)
研究中子衰变至暗核子对中子星并合过程中输运的影响,发现暗核子使方程状态降低,从而减少 Urca bulk 黏性,但若衰变更快则可能增强黏性并抑制振荡。
2026-04-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Constraints on Bosonic Dark Matter From Observations of Old Neutron Stars
重子与玻色子暗物质的相互作用受到富含暗物质的中子星坍缩成黑洞的可能性的限制。我们考虑了暗物质自相互作用和暗物质湮灭对这些边界的影响,并讨论了黑洞形成后的演化。我们表明,对于非湮灭暗物质,这些边界扩展到$m_X \sim 10^{5-7}$ GeV,取决于自相互作用的强度。然而,这些边界是完全不受约束的湮灭玻色子暗物质与湮灭截面$<σ_a v> \gtrsim 10^{-38} {\rm cm^3 /s}$。暗物质衰变不会显著影响这些边界。因此,我们表明,玻色子暗物质访问不久的将来的直接检测实验必须参与湮灭或自相互作用过程,以避免黑洞坍缩的约束非常古老的中子星。
2013-03-20 hep-ph
Detecting meV-Scale Dark Matter via Coherent Scattering with an Asymmetric Torsion Balance
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);China University of Petroleum (East China)(中国石油大学(华东));University of Tokyo(东京大学)
本文提出利用非对称扭力平衡实验探测meV量级暗物质,通过不同几何尺寸的测试体增强暗物质与宏观物体的相干散射效应,从而获得该质量范围内的最强核子散射截面约束。
2025-04-22 hep-ph
Bondi accretion of dark matter by neutron stars
本文用$M=1.4~M_{\odot}$和$R=10~{\rm km}$方法比较了正则中子星吸积暗物质粒子的两种不同机制,并说明了暗物质加热对恒星表面温度的影响。当暗物质密度大于$\sim3.81~\rm GeV/cm^3$时,我们应该考虑中子星对暗物质的Bondi吸积,而不是Kouvaris(2008)\citep{Kouvaris08}的吸积机制。基于Bondi吸积机制和暗物质湮灭加热,恒星表面温度平台可以在$\sim 10^{6.5}$年出现,并得到$3.81~\rm GeV/cm^3$的暗物质密度为$\sim 1.12\times10^5$ K,比Kouvaris(2008)的暗物质密度为$30~\rm GeV/cm^3$的情况高一个数量级。
2017-05-24 hep-ph
Neutron Stars as Dark Matter Probes
我们研究了暗物质在中子星上的吸积是否会产生任何可见的外部效应。被捕获的暗物质随后湮灭,将加热中子星,尽管这种效应似乎太小,无法以可观测的速率加热靠近的中子星,而银河系中心的中子星被尘埃所掩盖。非湮灭性的暗物质会聚集在中子星的中心。在一个暗物质非常密集的区域,比如在银河系中心,一颗中子星可能会吸积到足以使它在小于宇宙年龄的时间内坍缩。我们计算了稳定的暗物质-核子截面的值会在大范围的质量下导致这种情况发生。
2010-04-05 astro-ph.GA hep-ph