原初星系磁场能否由带电超轻玻色子暗物质产生？

在这项工作中，我们研究了星系中观测到的原初磁场是否可以由带电超轻玻色子构成的暗物质晕产生的可能性。在该模型中，我们假设超轻玻色子作为具有局部 $U(1)$ 对称性的复标量场的激发出现，该对称性引入了与复标量流最小耦合的电磁场。我们使用 Klein-Gordon-Maxwell 系统的经典解来描述星系中暗物质和磁场的密度分布。我们分别考虑了球对称和偶极空间对称两种情况。对于 LSB 球状星系 F563 这一特定情况，我们测试了在带电标量场暗物质（cSFDM）模型中预测的旋转曲线对电磁耦合变化的敏感性，并且通过使用 Fisher 矩阵误差估计器，我们通过要求理论旋转曲线位于观测数据的 $1\sigma$ 置信域内，对该耦合设定了约束。我们发现，如果超轻玻色子的电荷对于类单极子密度分布低于 $\sim 10^{-13}e$，对于类偶极子密度分布低于 $10^{-14}e$，则 cSFDM 晕能够产生量级为 $\mu G$ 的磁场，并同时重现 F563-V2 的观测旋转曲线。