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摘要
中子星可以通过重子物质和暗物质的相互作用吸积暗物质,且在一定条件下,中子星吸积的暗物质粒子可以引发自引力塌缩形成小型黑洞,生成的黑洞可能会进一步吞噬中子星.依据文献已有模型,基于以上物理过程给出了在暗物质粒子不同质量下对暗物质粒子–中子的散射截面的限制.使用弱相互作用大质量粒子(Weakly Interacting Massive Particle, WIMP)模型,并考虑暗物质粒子是玻色子的情形,讨论了暗物质粒子有无自相互作用以及有无湮灭等条件下对限制暗物质参数的影响.既考虑了已发现的两个中子星系统来给出对暗物质参数空间的限制,也考虑了两个可能存在的年老中子星来预测未来观测可能对暗物质参数空间的限制.对于考虑玻色–爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensate, BEC)的玻色子暗物质,在无自相互作用或有弱自相互作用,无湮灭或有很小湮灭截面的条件下,中子星给出的间接观测对暗物质粒子-中子散射截面的限制的强度比XENON1T直接探测实验来得更强.未来,如果在银心附近能观测到年老中子星,其观测结果可以提升模型给出的对暗物质粒子–中子散射截面的限制,从而帮助人们进一步理解暗物质.
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