中文

基于机器学习的模糊暗物质孤子内部重子密度分布解析模拟器

宇宙学与河外天体物理 2026-03-12 v2 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

经验重子密度剖面可以纳入薛定谔-泊松(SP)方程中以影响模糊暗物质(FDM)孤子的形成。然而,为了探测重子对 FDM 孤子其他动力学演化的影响,需要其在对应 FDM 孤子内部的运动方程(EoM)。在本文中,给定经验重子密度剖面,我们首先提供了关于 FDM 密度和 FDM 与重子总势的柱对称 FDM 孤子解。然后,我们通过机器学习从获得的 FDM 密度和总势构建了重子密度分布的解析模拟器(AE),而非直接求解 EoM。最后,我们验证了该 AE 在 FDM 孤子形成中与经验重子密度剖面同样有效,分数误差 0.04\lesssim 0.04。它也应该可以作为某些其他简单 FDM 孤子演化的一种重子 EoM。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.01622,
  title  = {Analytical Emulator for the Baryon Density Distribution inside the Fuzzy Dark Matter Soliton from Machine Learning},
  author = {Ke Wang and Jianbo Lu and Man Ho Chan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01622},
  year   = {2026}
}

备注

7 pages, 6 figures