在LIGO上约束轴子暗物质的引力耦合
高能物理 - 唯象学
2020-09-23 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
轴子-引力Chern-Simons耦合有充分的动机，但约束相对较弱，部分原因在于引力测量的困难。我们研究LIGO对啁啾引力波(GWs)的测量对此类耦合的灵敏度。当传播GW的频率与轴子暗物质场的相干振荡频率匹配时，轴子衰变为引力子的过程可被激发，共振增强GW。此类共振峰可在LIGO中作为对啁啾波形的偏离而被探测到。由于所有观测到的GW都会经历来自银河系(MW)轴子晕的类似共振增强，LIGO O1+O2观测有可能提供对该耦合的最强约束，至少对于轴子质量 eV而言。在此过程中，我们还强调了轴子场的有限相干性以及分离GW前向与后向传播的ansatz的相关性。结果表明，Chern-Simons耦合的宇称破坏无法从啁啾GW中观测到。
引用
@article{arxiv.2003.02853,
title = {Constraining the gravitational coupling of axion dark matter at LIGO},
author = {Sunghoon Jung and TaeHun Kim and Jiro Soda and Yuko Urakawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02853},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 3 figures