中子星在使用三种壳层类型和带有暗物质核心的情况下的稳定性对质量-半径关系的影响
摘要：暗物质对核方程状态和中子星结构的影响：研究暗物质（DM）对相对论平均场理论中的核方程状态和中子星结构的影响，无论是否存在外壳。通过添加WIMP-DM成分，改变了$σ-ω$模型，该模型通过Higgs门与核子物质相互作用。该模型与之前的研究结果相吻合，前者使用了更复杂的核模型或更高阶Higgs势能项，即DM使方程状态变软，导致最大质量更低的星体。然而，在低能密度区域的DM混合方程状态中，存在相应于负压值的不稳定性，随着DM费米动量的增加，这种效应变得更加显著。我们通过将DM限制在恒星的核心中来解决这个问题。不稳定区域被三种类型的外壳取代：首先是Friedman-Pandharipande-Skyrme (FPS)，Skyrme-Lyon (SLy) 和BSk19方程状态，它们可以用解析近似表示。对于固定的DM费米动量$p_F^{DM}$，加入外壳后，DM混合中子星的质量没有显著变化。然而，中子星的整个质量-半径关系受到显著影响，观测到的星体半径随质量的增加而增加。DM的效应是减小星体的质量，而外壳则没有对半径产生显著影响，因为$p_F^{DM}$的值增加。
作者：Adrian G. Abac (1), Christopher C. Bernido (2), Jose Perico H. Esguerra (3) ((1) Max Planck Institute for Gravitational Physics, (2) Research Center for Theoretical Physics, (3) National Institute of Physics)
论文ID：2104.04969
分类：Nuclear Theory
分类简称：nucl-th
提交时间：2023-02-22