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约束Galactic磁场中引力波背景的转换

高能物理 - 唯象学 2024-10-29 v2 高能天体物理现象

摘要

高频引力波 (f1f \gtrsim 1 MHz) 可能为异星物理学的独特信号。当前和未来的引力波实验缺乏对这些频率的灵敏度,导致需要采用不同的间接技术。值得注意的是,磁场中的引力子-光子转换是最有希望的一种方法之一。本文我们关注引力波背景在银河磁场中转换为光子的过程,考虑了正规和湍流成分的最新模型。我们讨论了引力子-光子转换可能在 f1091026f\sim10^{9}-10^{26}\,Hz 频率范围内的宇宙光子背景光谱中留下痕迹,观测到的光子通量在该频率范围内广泛由天体物理学辐射模型解释。因此,缺乏对由引力子-光子转换引起的 diffuse 光子通量的显著证据,允许我们对引力波应变 hch_c 施加更严格的约束,使当前天体物理学界界限提高了约 12\sim1-2 个数量级,涵盖所考虑的整个频率范围。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.17853,
  title  = {Constraining gravitational-wave backgrounds from conversions into photons in the Galactic magnetic field},
  author = {Alessandro Lella and Francesca Calore and Pierluca Carenza and Alessandro Mirizzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.17853},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 6 figures. Matches the version published on PRD. Changes: we added a further discussion of uncertainties on the constraints introduced