对冷暗物质轴子的射电天文学搜索
宇宙学与河外天体物理
2017-08-07 v1
摘要
近年来，对轴子的搜索取得了进展，关于冷暗物质轴子、相对论性太阳轴子和超轻轴子的实验室搜索成为大量文献的主题。特别是，轴子作为冷暗物质候选者的兴趣源于其解释标准 模型中 全部推断值的潜力。实际上， 的值可由轻轴子提供。我们研究了利用射电望远镜观测补充现有轴子搜索实验的可能性，试图探测天体物理磁场中的轴子转换。从大尺度天体物理环境中搜索冷暗物质轴子信号带来了新的挑战，磁场结构在相互作用速率和观测到的光子特性中都起着关键作用。然而，凭借射电波段（200MHz - 200GHz）的预测频率和可区分的谱轮廓，下一代射电望远镜可能提供新的探测机会。SKA-mid 望远镜计划频率范围为 0.4 - 13.8GHz，在 2 - 7 GHz 范围内具有最佳灵敏度。考虑在 MHz 进行观测，基于 24 小时积分时间，极限灵敏度预计为 mK。相比之下，使用 SKA 第一阶段望远镜预测的冷暗物质轴子全天信号温度约为 mK，而使用第二阶段计划的 (1km) 收集面积时可达 mK。
引用
@article{arxiv.1708.01399,
title = {A Radio Astronomy Search for Cold Dark Matter Axions},
author = {Katharine Kelley and P. J. Quinn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.01399},
year = {2017}
}