近日，伟德国际victor·1946源自数学与物理学院魏金标、陈欢团队联合意大利核物理研究所G. F. Burgio研究员和H.-J. Schulze研究员，在中子星研究领域取得重要进展，研究成果发表国际期刊《Physical Review D》。
中子星作为宇宙中最致密的天体之一，是研究极端条件下物质的天然实验室，其内部可能存在强子—夸克相变等物理现象。与此同时，暗物质作为宇宙中的主要物质成分之一，其微观本质至今仍是现代物理学的重要谜题。由于中子星具有极强的引力场，由于中子星及其前身恒星具有极强的引力场，在其演化过程中可能捕获并积累一定数量的暗物质，使其成为探测暗物质性质的重要天体平台。研究含暗物质中子星中的强子—夸克相变，不仅有助于深化对致密物质状态方程的认识，也为揭示暗物质的物理本质提供了新的观测窗口。
图1：不同核心压强下，暗物质混杂中子星的径向振荡频率分布。
在该项工作中，研究团队采用“双流体”模型，系统地研究了暗物质对混杂中子星属性的影响。研究团队利用基于核-核相互作用的Brueckner-Hartree-Fock（BHF）方法描述强子物质，并结合Dyson-Schwinger方程等模型描述夸克相，计算了在暗物质存在的情况下混杂中子星的结构特性。研究发现，暗物质的积聚会显著改变星体内部的压强分布，使强子-夸克相变的临界质量降低。这意味着在暗物质的影响下，中子星内部更容易达到强子-夸克相变点并形成夸克物质核。进一步研究发现，暗物质的存在不仅会压缩普通物质，更会对星体整体的径向振动频率产生深刻影响。由于普通物质流体与暗物质流体间的引力耦合，混合中子星的特征振动频率会随暗物质含量的增加而显著下降。这一现象为在多信使天文学背景下捕捉暗物质提供了一个可能的“探针”。
论文第一作者为伟德国际victor·1946源自数学与物理学院魏金标，通讯作者伟德国际victor·1946源自魏金标和陈欢。该工作得到了国家自然科学基金项目支持。
论文全文链接链接：https://doi.org/10.1103/kqj2-hk7k
