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包含暗物质的强子夸克混合星

立立  特木尔巴根  白嘎啦  刘广洲  
【摘要】:研究了含有暗物质的夸克核心混合星的观测属性。用相对论平均场理论和有效质量口袋模型分别描述夸克核心的混合星物质内强子相和夸克相,用Gibbs相平衡条件描述强子-夸克混合相,研究了由于包含强、弱相互作用的费米子暗物质对混合星质量、半径、引力红移、自转频率和转动惯量等整体观测属性的影响。结果表明,在强、弱相互作用下,暗物质粒子质量大于等于0.5 GeV时暗物质会使混合星的状态方程比无暗物质时有一定软化,相应的混合星最大质量减少。当调节暗物质粒子质量研究表明,随着暗物质粒子质量的增大,夸克核心的混合星物质的状态方程变软,混合星的质量、半径变小,并且引力红移、自转频率和转动惯量等整体观测属性也明显依赖于暗物质粒子的质量。当暗物质粒子质量0.1 GeV时,包含强、弱作用暗物质的混合星质量达到2.0 M_⊙和2.8 M_⊙(其中M_⊙为太阳质量),说明大质量脉冲星PSR J1859-0131和J1931-01可能是包含小质量暗粒子暗物质的强子夸克的混合星。整体观测属性的计算结果均在中子星的天文观察数据范围内,也说明强子夸克的混合星内可能包含暗物质。

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