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利用欧洲脉冲星计时阵列第二版数据约束超轻标量暗物质耦合

宇宙学与河外天体物理 2024-11-06 v1 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

脉冲星计时阵列(PTA)为搜索超轻暗物质(ULDM)提供了一种独立方法,其波动性本质在无线电脉冲到达时间中诱导周期性振荡。除了这种引力效应外,ULDM与普通物质之间的直接耦合会导致脉冲星自旋涨落和参考时钟偏移,从而在PTA中产生可观测效应。欧洲PTA(EPTA)的第二版数据发布表明,仅凭引力效应,ULDM无法解释质量范围mϕ[1024.0,1023.3] eVm_{\phi} \in [10^{-24.0}, 10^{-23.3}] \text{ eV}内的全部暗物质。在本工作中,我们通过同时考虑引力效应和耦合效应推导了耦合系数的约束。我们的结果表明,EPTA对这些耦合提供了比先前PTA实验更强的约束,并且建立了与原子钟实验等其他精密实验相似甚至更紧的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.02915,
  title  = {Constraining ultralight scalar dark matter couplings with the European Pulsar Timing Array second data release},
  author = {Yu-Mei Wu and Qing-Guo Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02915},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 1 figure and 1 table