Neutron Dark Decay and Exotic Compact Objects
Aristotle University of Thessaloniki（萨洛尼卡亚里士多德大学）；Czech Technical University（捷克理工大学）
本研究通过中子暗衰变解释奇异致密天体的存在，提出暗物质与强子物质共存的内在机制，无需外部过程。
2026-02-04 astro-ph.HE nucl-th
$f$-mode oscillations of dark matter admixed quarkyonic neutron star
本研究在Cowling近似下系统研究了含暗物质的夸克物质中子星的$f$-模振荡，发现转变密度、QCD禁闭尺度和暗物质费米动量显著影响振荡频率，但振荡性质间的普适关系依然稳健。
2024-12-09 astro-ph.HE nucl-th
Neutron to Dark Matter Decay in Neutron Stars
最近的提议表明，中子进入暗物质粒子的一种以前未知的衰变模式可以解决中子衰变宽度的长期测量问题。我们表明，如果中子衰变中的暗粒子是宇宙中暗物质的主要成分，这一建议是不同意现代天体物理数据有关中子星质量。
2018-06-14 nucl-th
Testing dark decays of baryons in neutron stars
我们表明，观察质量大于一个太阳质量的中子星放置任何外来的中子衰变模式，可以解释之间的差异束和瓶测量的中子寿命的严格要求。如果中子可以衰变为稳定的、弱相互作用的暗费米子，那么中子星的最大可能质量是0.7个太阳质量，而所有测量良好的中子星质量都超过一个太阳质量。因此，$2 M_\odot$中子星的存在表明，任何超越标准模型的中子寿命之谜的解释都需要暗物质是具有高度约束相互作用的多粒子暗扇区的一部分。
2018-07-09 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Non-radial oscillations and gravitational wave emission of hybrid neutron stars
该研究结合 Brueckner-Hartree-Fock 与 Dyson-Schwinger 状态方程及 Gibbs 混合相构造，比较纯中子星和混合中子星的 g1 模振荡、阻尼与引力波特征及观测前景。
2023-03-13 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Dark matter admixed neutron star properties in the light of gravitational wave observations: a two fluid approach
我们考虑了密度相关的暗物质对中子星质量、半径和潮汐形变的影响。核物质（正常物质）以及费米暗物质部门被认为是在一个平均场模型。采用双流体理论研究了暗物质对中子星性质的影响。在双流体图像中，暗物质与核物质之间没有直接的相互作用。相反，这两个扇区仅通过引力相互作用而相互作用。在“FSU 2 R”参数化中，核物质部分由$σ-ω-ρ$介子相互作用描述。在暗物质部分，我们使用贝叶斯参数优化技术来固定暗物质状态方程中的未知参数。在双流体模型下，通过求解耦合的TOV方程组，得到了暗物质混合中子星的质量和半径。我们还估计了密度相关的暗物质扇区对暗物质混合中子星（DANSs）潮汐形变的影响。
2020-11-02 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Implications of the recent neutron decay measurements on the properties of compact objects -- a dark star with nucleonic shell ?
该研究基于中子衰变中1%事件不发射质子的观测，提出衰变产生两个约半中子质量暗粒子的情景，并据此约束其质量与矢量暗玻色子耦合，预言具有核饱和密度核子壳层的暗星结构。
2025-07-23 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Hybrid Equations of State for Neutron Stars with Hyperons and Deltas
在这篇文章中，我们描述了新的化学平衡电荷中性混合状态方程的中子星。他们提出了一个一阶相变夸克物质和区分的粒子人口考虑和这些粒子如何相互作用。虽然有些状态方程只包含核子和上夸克、下夸克，但其他状态方程也包含超子、德尔塔重子和奇夸克。混合状态方程，以及相应的强子方程，可在CompOSE存储库中使用，并可用于不同的天体物理应用。
2022-05-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
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
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
Rapidly spinning dark matter-admixed neutron stars
本研究建模了暗物质独立自转的均匀自转中子星，考察共转与反转情景下暗物质对质量-半径关系、开普勒极限和转动惯量等宏观性质的影响，为自相互作用暗物质的天体物理意义提供新见解。
2025-06-26 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Hybrid neutron stars in the mass-radius diagram
我们提出了一个系统的调查的特殊点（SP）的可能位置，一个独特的混合中子星的质量半径的功能。该研究是在两阶段的方法，其中高密度（夸克物质）相描述的恒定声速（CSS）的状态方程（EoS）和核物质相饱和密度的变化从非常软（APR）到刚性（DD 2与排除核子体积。不同的构造方案的解除禁闭过渡应用：麦克斯韦建设，混合相位建设和抛物线插值。我们首次证明，SP是不变的，不仅对改变核物质EoS，但也对相变的建设计划的变化。由于SP作为大质量混合星的最大质量和可达半径的代理，我们得出的混合中子星的极限质量和半径的结论。
2021-06-13 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
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
Dark matter effects on the properties of neutron stars: compactness and tidal deformability
本文结合现实核EOS与自相互作用费米子暗物质，系统研究暗物质混合中子星的致密性与潮汐形变能力，分析其偏离核子中子星普适关系的信号，为中子星内暗物质探测提供依据。
2024-03-23 nucl-th
Locating the special point of hybrid neutron stars
特殊点是混合中子星模型所特有的特征。它代表了它们的质量-半径序列上的一个位置，这个位置对相变密度不敏感。我们考虑混合中子星的核心的退禁闭夸克物质，服从一个恒定的声速（CSS）状态方程模型，并提供了一个适合的公式作为函数的平方声速（$c_s^2$）和压力标度（$A$）参数的特殊点的坐标。使用特殊的质点作为混合星的最大质量的代理，我们得到的CSS模型参数的限制的基础上，最近的NICER约束的质量和半径的脉冲星PSR J 0740 +6620，$0.36 < {c^2_s}_{\rm min} < 0.43$和$80<A [{\rm MeV/fm}^3]<160$。混合星的最大质量上限取决于$c_s^2$的上限，因此选择$c^2_{s,max} = 0.6$会导致$M_{\rm max}<2.7~M_\odot$在GW 190814的质量范围内。
2021-12-16 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark matter and bubble nucleation in old neutron stars
我们研究了在老中子星致密冷核中，由于存在自湮灭的暗物质组分$χ$而引起的夸克物质液滴成核的几率。使用一个参数化的形式的状态方程的强子和夸克相的普通物质，我们探索的热力学条件下，液滴形成的能量注入促进$χ$自湮灭。我们得到的液滴成核时间作为暗物质候选质量，$m_χ$的函数。我们讨论进一步的观测结果。
2019-11-10 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Dark matter effects on the properties of neutron stars: optical radii
本文利用暗物质混合模型，结合Brueckner-Hartree-Fock理论与玻色子自相互作用暗物质模型，系统研究暗物质对中子星性质及可观测光学半径的影响，发现并分析了多种稳定暗中子星构型。
2023-07-21 nucl-th
Constraining Bag constant for Hybrid Neutron stars
通过改变袋常数，研究了混合状态方程中恒星物质的性质。我们采用连续场论驱动的相对论平均场模型（E-RMF），用最近报道的FSUGarnet，G3和IOPB-I参数集计算强子相。还示出了NL 3和NL 3 ${ωρ}$集的结果以用于比较。简单的MIT袋模型应用于夸克相位，构建混合EoS。通过改变$B^{1/4}$来限制$B^{1/4}$的值，计算了混合中子星的质量和半径。发现$B^{1/4}$ =130-160 MeV适合于解释中子星中的夸克物质。
2020-11-18 nucl-th
Cooling of dark neutron stars
Fudan University（复旦大学）；INFN Sezione di Catania, Dipartimento di Fisica, Universitá di Catania（意大利国家核物理研究所卡塔尼亚分部、物理学系、卡塔尼亚大学）；University of Geosciences, Wuhan（武汉地球科学学院）；Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC, Fudan University（国家自然科学基金委上海理论核物理研究中心，复旦大学）
研究暗物质混入中子星的冷却过程，发现快速直接Urca冷却和合理质子配对间隙对冷却数据至关重要，暗物质影响恒星结构和冷却特性。
2025-12-27 astro-ph.HE gr-qc 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
GW170817 constraints on the properties of a neutron star in the presence of WIMP dark matter
研究了暗物质存在时中子星的性质。我们已经考虑了一个相对较轻的弱相互作用大质量粒子（WIMP）作为暗物质的候选者，其性质由DAMA/LIBRA合作的结果所建议，例如在次最小超对称标准模型的框架内实现。暗物质粒子通过希格斯玻色子与中子星的重子物质相互作用。使用DAMA/LIBRA实验的结果，暗物质变量基本上是固定的，然后使用它来建立中子星内部WIMP-核子相互作用的拉格朗日密度。我们利用有效场论驱动的相对论平均场模型研究了暗物质存在时的物态方程。将预测的状态方程应用于Tolman-Oppenheimer-Schmidoff方程中，得到了质量-半径关系、转动惯量以及潮汐场对中子星的影响。计算的性质与GW 170817事件的相应数据进行了比较。
2019-10-10 nucl-th
Gravitational Waves from Compact Dark Objects in Neutron Stars
暗物质可能由致密暗天体（CDO）组成。我们发现中子星内部CDO的振荡可以成为一个可探测的引力波源。GW应变振幅取决于CDO的质量，其频率通常在3-5 kHz的范围内，由恒星的中心密度决定。在最好的情况下，LIGO可能对质量大于或等于$10^{-8}$太阳质量的CDO敏感。
2019-02-12 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Implications of Neutron Star Properties for the Existence of Light Dark Matter
最近有人提出，测量中子寿命的两种方法之间的差异可能是一种看不见的衰变模式的结果，这种衰变模式几乎与中子一起简并为暗物质粒子。我们探讨了这对中子星性质的影响，发现它们的已知性质与这种粒子的存在相冲突。
2018-02-23 hep-ph nucl-th
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
Dark matter transport properties and rapidly rotating neutron stars
中子星是寻找暗物质的好地方，因为它们的高密度允许重复的相互作用。大质量弱相互作用粒子（WIMP）可以在中子星的核或壳中有效地散射。在本文中，我们专注于WIMP的贡献，如剪切粘度或热导率的输运性质，因为这些可以大大提高长的平均自由程。我们推测WIMP增加了中子星物质的剪切粘度，并有助于稳定r模式振荡。这些是集体振荡，其中回复力是科里奥利力。目前，在许多观测到的快速旋转的恒星中，r模被认为是不稳定的。如果WIMP稳定了r模式，这将允许中子星快速自旋。这可能要求WIMP-核子截面接近目前的实验极限，并且中子星中WIMP的密度适当。
2012-05-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Neutron Lifetime Discrepancy as a Sign of a Dark Sector?
我们总结了我们最近的建议，解释瓶和束测量的中子寿命之间的差异，通过存在一个黑暗的部门，中子可以衰变到一个分支分数1%。我们表明，可行的粒子物理模型，这样的中子暗衰变可以构建，我们简要评论在这方面的最新进展。
2018-11-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
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
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
Neutron Dark Decay in Neutron Stars: The Role of the Symmetry Energy
本文研究中子星核心内中子暗衰变，将模型从纯中子物质扩展到β稳定核物质，并纳入暗物质-重子相互作用，揭示对称能与相互作用强度对EoS及中子星性质的关键影响。
2025-08-29 astro-ph.SR hep-ph nucl-ex
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
Too massive neutron stars: The role of dark matter?
中子星的最大质量一般由恒星物质的状态方程决定。在这项研究中，我们考虑暗物质粒子，假设行为像费米子与自由参数，以考虑粒子之间的相互作用强度，作为一个可能的组成部分的中子星。我们发现恒星内部的暗物质会比超子更强烈地软化状态方程，并大大降低恒星的最大质量。然而，中子星的最大质量对暗物质的粒子质量很敏感，当粒子质量足够小时，可以获得大于2倍太阳质量的非常高的中子星质量。这种暗物质混合的中子星可以解释最近对射电脉冲星PSR J 1614 -2230的Shapiro延迟的测量，它产生了2倍太阳质量的中子星质量，这在微观Brueckner理论的情况下，仅考虑超子时很难达到。此外，在这种特殊情况下，我们指出，中子星周围的暗物质也应该有助于质量测量，因为它的纯引力效应。然而，我们的数值计算表明，由于通常假设的稀释暗物质环境，这种贡献可以安全地忽略。我们的结论是，一个非常高的质量测量约2倍太阳质量需要一个真正的刚性状态方程在中子星，并找到一个强大的上限（<= 0.64 GeV）的粒子质量的非自湮灭暗物质的基础上，本模型。
2012-08-18 astro-ph.SR nucl-th
Quark-hybrid matter in the cores of massive neutron stars
利用SU（3）Nambu-Jona Lasinio模型的非定域扩展，再现了量子色动力学的几个关键特征，我们证明了在质量约为2.1 M太阳的中子星的核中可能存在退禁闭夸克和禁闭强子的混合相（夸克混合物质）.这些物体的半径被发现是在规范范围内的$\sim 12-13$公里。根据我们的研究，在稳定的中子星中不发生向纯夸克物质的转变，而是转移到对径向振荡不稳定的中子星中。我们的研究对最近发现的大质量中子星PSR J 1614 -2230（其引力质量为$1.97 \pm 0.04 M_Sun$）的影响是，这颗中子星可能在其中心包含一个扩展的夸克混合物质区域，但没有纯夸克物质。
2012-12-18 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Dark Matter Interpretation of the Neutron Decay Anomaly
在束流实验和瓶实验中测量的中子寿命之间存在着长期的差异。我们建议用中子的暗衰变通道来解释这种异常，其中涉及一个或多个处于终态的暗扇区粒子。如果这些粒子中的任何一个是稳定的，它们就可能是暗物质。我们构建代表性的粒子物理模型符合所有实验约束。
2018-05-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
Dark Side of the Neutron?
我们讨论了我们最近提出的解释之间的差异瓶和束中子寿命实验作为一个标志的黑暗部门。两种类型的测量结果之间的差异被解释为存在一个中子暗衰变通道的分支分数为1%。可以构造出唯象上一致的中子暗衰变粒子物理模型，它们涉及一个强自相互作用的暗区。我们详细阐述了围绕这一想法的理论发展，并描述了实验验证它所做的努力。
2018-11-07 hep-ph nucl-ex nucl-th
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
On the stability of the open-string QED neutron and dark matter
研究了一个假设的QED中子的稳定性，该中子由两个$d$夸克和一个与QED相互作用的$u$夸克组成的色单重态系统组成。由于夸克不能被孤立，处于最低能量状态的三个夸克的内禀运动可能主要存在于1+1维中，就像在$d$ - $u$- $d$开弦中一样。吸引的$d$ - $u$和$u$ - $d$ QED相互作用可以克服较弱的排斥的$d$ - $d$ QED相互作用而将三个夸克束缚在一起。我们研究了1+1维唯象三体问题中的量子电动力学中子，其中有效相互作用是从Schwinger的1+1维精确量子电动力学解中提取的。唯象模型在变分计算中产生了一个稳定的QED中子在44.5 MeV。具有两个$u$夸克和一个$d$夸克的类似QED质子被发现太排斥而不稳定，并且没有束缚态或连续态，QED中子可以通过弱相互作用衰变到该束缚态或连续态上。因此，QED中子对弱衰变是稳定的，具有长寿命，并且实际上是QED暗中子。它可能产生于高能重离子碰撞中夸克-胶子等离子体的退禁闭相变。由于QED暗中子的长寿命，QED暗中子或暗反中子的自引力集合体可能是早期宇宙演化中夸克-胶子等离子体相变过程中产生的部分原始暗物质的良好候选者。
2022-06-03 hep-ph nucl-th
Hybrid analysis of radiative corrections to neutron decay with current algebra and effective field theory
本文提出融合流代数与固定阶有效场论的混合框架，仅需少量格点QCD输入即可将中子β衰变的标准模型预测精度提升至$10^{-4}$，助力新物理搜寻。
2024-07-20 hep-ex hep-lat hep-ph
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
Hybrid neutron stars within the Nambu-Jona-Lasinio model and confinement
最近的研究表明，标准Nambu-Jona-Lasinio（NJL）模型不能再现大密度下能隙方程的正确QCD行为，因此人们提出了一种不同的大动量截断方法.我们发现，即使是这种密度依赖的截止程序，在中子星（NS）内部的纯夸克相位是不稳定的，我们认为，这可能与缺乏限制在原来的NJL模型。
2007-10-29 astro-ph hep-ph nucl-th
