천문·천체물리
중성자별 내부 보스-아인슈타인 응축으로 '프리즈인' 암흑물질 탐색 가능성 제시
연구진은 중성자별이 수명 동안 포획한 보손형 암흑물질이 중심부에서 보스-아인슈타인 응축을 형성할 경우 밀도가 크게 높아져 암흑물질 소멸률이 10^15~10^20배 증폭된다고 분석했다. 이 경우 중성자별 표면이 표준 냉각 시나리오보다 뜨거워져, 프리즈인(freeze-in) 수준의 소멸 단면적을 가진 암흑물질도 제임스웹 우주망원경(JWST)의 관측 범위에 들어올 수 있다고 제시했다. 또한 지상 직접탐색이 어려운 '중성미자 안개(neutrino fog)' 영역의 암흑물질-핵자 산란 단면적까지 탐색할 수 있고, 포획-소멸 평형 및 중성자별 내부 블랙홀 형성에 대한 s-파 소멸 단면적 하한이 달라진다고 밝혔다. 논문은 이처럼 작은 소멸·산란 단면적이 자연스럽게 나타나는 스칼라 암흑물질 모형 예시도 함께 제시했다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)
