Constraints on dark matter particles’ charge and mass from accretion on neutron stars
Creators: name: Πετρίδης, Πέτρος Παντελεήμονος
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Φορτίο Σκοτεινής Ύλης
Μάζα Σκοτεινής Ύλης
Προσαύξηση Μάζας Σε Αστέρες Νετρονίων
Dark Matter Charge
Dark Matter Mass
Accretion On Neutron Stars

description: The point of making this work, is to examine if dark matter accretion on neutron stars can constraint the charge and mass of dark matter particles, and also, if dark matter accretion on neutron stars can predict the observed braking indices. The document starts with an introduction on neutron stars. The number density and state density of Fermi particles is well explained exactly after. Afterwards, nuclear matter and neutron star matter is represented, closing the chapter with the thermodynamical properties of the dense matter, such as the canonical, micro-canonical and grand-canonical ensembles. Thereafter, the very important chemical equilibrium and β−equilibrium are studied, completing the theoretical information with the Tolman-OppenheimerVolkoff equation. On chapters 9 and 10, every necessary condition and equation which will be used on computational part, is well explained. Chapter 9, starting by the definition of gravitational units which are extensively used, then pulsar radiation as magnetic dipole and due to the wind particle model. On chapter 10, the dark matter accretion is represented as well as the braking index, closing the necessary theoretical part with a discussion about the charge and mass of dark matter particles. Finally, the last part of the project is the computational part, witch contains the figures of dark matter particles’ mass and charge and the arithmetic operations that being made so the figures can be created. Lastly, the python code is shown on appendix, which is created by Python 3.10.2, as well as the acronyms that being used and the bibliography
description: Ο σκοπός της παρούσας εργασίας, είναι να εξεταστεί αν η προσαύξηση σκοτεινής ύλης στους αστέρες νετρονίων, μπορεί να περιορίσει το φορτίο και την μάζα των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης κι επίσης να εξεταστεί αν μπορούν να προβλευθούν οι παρατηρήσιμοι παράγοντες επιβράδυνσης. Η εργασία ξεκινάει με μία εισαγωγή για τους αστέρες νετρονίων. Αμέσως μετά, παρουσιάζονται αναλυτικά η πυκνότητα σωματιδίων και καταστάσεων των σωματίδιων Fermi. ΄Επειτα, παρουσιάζονται οι nuclear και neutron star matter, κλείνοντας το κεφάλαιο με τις θερμοδυναμικές ιδιότητες πυκνής ύλης, όπως είναι η κανονική, μικροκανονική και μεγαλοκανονική κατανομή. Στην συνέχεια, μελετάται η πολύ σημαντική χημική και β−ισορροπία, ολοκληρόντας την θεωριτική εισαγωγή με την εξίσωση Tolman-Oppenheimer- Volkoff. Στα κεφάλαια 9 και 10, κάθε σημαντική συνθήκη κι εξίσωση που θα χρεισημοποιηθεί στο υπολογιστικό μέρος παρουσιάζεται αναλυτικά. Το κεφάλαιο 9, ξεκινάει με τις βαρυτικές μονάδες, όπου και χρησιμοποιούνται εκτενώς, μετά με την ακτινοβολία Πάλσαρ σαν μαγνητικό δίπολο και τέλος λόγω του μοντέλου του ανέμου σωματιδίων. Στο κεφάλαιο 10, η προσαύξηση σκοτεινής ύλης παρουσιάζεται, όπως επίσης και ο παράγοντας επιβράδυνσης, κλείνοντας την απαραίτητη θεωρητική εισαγωγή με μία συζήτηση για τα φορτία και την μάζα των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης. Τέλος, το τελευταίο μέρος είναι το υπολογιστικό κομμάτι, όπου περιέχει τα σχήματα με τα φορτία και τις μάζες των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης και της αριθμιτικές πράξεις που χρησιμοποιήθηκαν για να βγουν. Στο παράρτημα, παρουσιάζεται ο κώδικας της python, όπου έγινε με την Python 3.10.2, τα ακρόνυμα που χρησιμοποιήθηκαν και η βιβλιογραφία