来自 PPTA-DR3 和 EPTA-DR2 对超轻标量与暗光子暗物质的约束
宇宙学与河外天体物理
2026-05-05 v1 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
冷暗物质模型在大尺度上成功描述宇宙，但在亚星尺度面临挑战。质子质为约 的超轻暗物质 (ULDM) 作为解决这些小尺度问题的有前景的方案。脉冲计时阵列 (PTA) 旨在检测纳米赫兹引力波，亦可为 ULDM 信号提供灵敏探针。本文采用贝叶斯方法搜索 ULDM，聚焦两种信号类型：来自标量 ULDM 的振荡引力势，以及由暗光子暗物质 (DPDM) 介导的第五力相互作用。我们纳入脉冲距离信息以更准确地建模 ULDM 密度。未发现 statistically significant 的 ULDM 证据，因此我们给出相应参数的 95% 置信水平上限。对于标量 ULDM，分析未排除 ULDM 构成全部暗物质的情形。PPTA-DR3 的约束在大多数质量范围内均显著优于早期 PPTA-DR2（2018 预览），且与其他 PTA 最近的无关联限制相符。我们首次给出 EPTA 数据的 DPDM 约束。来自 EPTA-DR2 和 PPTA-DR3 的 DPDM 上限与现有约束相当。
引用
@article{arxiv.2605.02172,
title = {Constraints on Ultralight Scalar and Dark Photon Dark Matter from PPTA-DR3 and EPTA-DR2},
author = {Xiao-Song Hu and Siyuan Chen and Kuo Liu and Xingjiang Zhu and Shi-Yi Zhao and Wu Jiang and John Antoniadis and N. D. Ramesh Bhat and Amodio Carleo and Shi Dai and Valentina Di Marco and Huanchen Hu and Wenhua Ling and Yang Liu and Saurav Mishra and Christopher J Russell and Ryan M. Shannon and Clemente Smarra and Jingbo Wang and Lin Wang and Andrew Zic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.02172},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in Physical Review D, 14 pages, 6 figures