利用费米大面积望远镜脉冲星计时阵列约束超轻暗物质

超轻暗物质（ULDM）被提出作为质量约为 $10^{-22}$ eV 的暗物质粒子的理论候选者。ULDM 粒子与标准模型粒子之间的相互作用会引起毫秒脉冲星脉冲到达时间的变化，这意味着脉冲星计时阵列（PTA）可用于间接探测 ULDM。在本快报中，我们使用由费米大面积望远镜（Fermi-LAT）观测到的 29 颗毫秒脉冲星组成的伽马射线 PTA，来检验四种 ULDM 效应，包括不同自旋-0/1 的广义 ULDM 的引力效应、暗光子的第五力耦合效应，以及自旋-2 ULDM 的修正引力效应。与射电波段不同，伽马射线脉冲星计时不受电离星际介质影响，且噪声相对简单。我们的工作首次使用伽马射线 PTA 来搜寻 ULDM。基于 Fermi-LAT PTA，在所有四类 ULDM 模型中均未发现显著的 ULDM 信号。我们以 95% 置信水平给出了对 ULDM 参数的约束，这为射电 PTA 和直接探测实验对 ULDM 的非探测结果提供了补充检验。