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用于超轻暗光子暗物质探测的小行星方案

高能物理 - 唯象学 2023-02-07 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

监测惯性检验质量(TMs)间间距涨落引力波(GW)探测器对那些 TMs 上作用的新力敏感。耦合于 U(1)_B 或 U(1)_{B-L} 电荷的超轻暗光子暗物质(DPDM)提供了这样一种以 DPDM 质量设定的频率振荡的力。因此,工作在不同频带的 GW 探测器对不同的 DPDM 质量范围敏感。近期一项基于监测内太阳系某些小行星间距的 GW 探测提案将对 μHz 频率敏感 [arXiv:2112.11431]。本文中,我们展示该提案也将能触及耦合于 B [分别对应 B-L] 电荷、质量范围 5 [9] × 10^{-21} eV ≲ m_{DM} ≲ 2 × 10^{-19} eV 的 DPDM 新参数空间,在 m_{DM} ~ 2 × 10^{-19} eV 处对 ε_B [ε_{B-L}] 的峰值灵敏度超越当前最佳极限约 500 [50] 倍。仅当克服与小行星自转运动相关的噪声问题,灵敏度才可扩展至 m_{DM} ~ 2 × 10^{-18} eV。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.09324,
  title  = {Asteroids for ultralight dark-photon dark-matter detection},
  author = {Michael A. Fedderke and Anubhav Mathur},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.09324},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 1 figure. Published version