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通过过热系外行星的贝叶斯层次推断获取暗物质晕参数

天体物理仪器与方法 2024-05-17 v1 地球与行星天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

暗物质可以被捕获、沉积湮灭能量,从而增加系外行星和褐矮星的热流。因此,探测银河系内千秒差距内系外行星群体中这种由暗物质引起的加热,为探测银河暗物质晕参数提供了潜在灵敏度。我们开发了一个贝叶斯层次模型,研究利用系外行星发现暗物质的可行性,并考察恢复银河系中暗物质空间分布的未来前景。我们从模拟的系外行星数据集中重建可观测参数,如系外行星年龄、温度、质量和位置,以及暗物质晕参数,针对代表性的测量不确定度和探测到的系外行星数量。我们发现,在10%测量不确定度的假设下,探测银河系内部的O(100)\mathcal{O}(100)颗系外行星可以提供银河暗物质密度分布的定量信息。如果暗物质密度和内斜率足够大,即使少至O(10)\mathcal{O}(10)颗系外行星也能提供有意义的灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.09578,
  title  = {Dark Matter Halo Parameters from Overheated Exoplanets via Bayesian Hierarchical Inference},
  author = {María Benito and Konstantin Karchev and Rebecca K. Leane and Sven Põder and Juri Smirnov and Roberto Trotta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09578},
  year   = {2024}
}

备注

Comments are welcome. 14 pages, 11 figures, 2 tables