中子星作为限制暗物质的探针研究
本文在第一章介绍了中子星的本身性质与特征、中子星家族的分类、中子星的结构和中子星与奇异夸克星的区别对比,并讨论了目前利用观测数据来限制中子星,包括中子星的最大质量及质量—半径关系、表面热辐射和极限旋转。通过星系旋转曲线、星系团的碰撞、引力透镜效应等观测以及宇宙大尺度结构的模拟表明了宇宙是存在暗物质的。
本文在第二章介绍了三种银河系暗物质密度分布模型(NFW密度分布、Einasto密度分布和Burkert密度分布)、暗物质的主要候选者和暗物质探测现状(直接探测,间接探测和高能的大型加速器创造出暗物质)。随着地下探测器的升级以及探测截面灵敏度的提高,直接探测可以给出暗物质WIMP与核子散射截面的严格上限。
弱相互作用重粒子(WIMP)是目前最流行的暗物质候选者之一。本文在第三章对暗物质WIMP影响中子星(普通中子星和奇异夸克星)热演化进行了研究。
在中子星的热演化中,我们考虑了中子星吸积暗物质、暗物质热化以及暗物质湮灭和加热过程。不管是普通中子星还是奇异夸克星,它们演化到晚期(t>106106.5yr),暗物质湮灭加热与星体表面光子辐射冷却达到热平衡, ...