非均匀宇宙中暗光子的振荡
宇宙学与河外天体物理
2020-12-11 v3 高能物理 - 唯象学
摘要
暗光子可能与普通光子发生动力学混合,诱导出对宇宙学具有可观测印记的振荡。若暗光子质量等于普通光子等离子体质量(其追踪自由电子数密度),振荡会被共振增强。先前研究假设了均匀宇宙;在本快报中,我们首次引入一种解析形式体系,用于处理光子等离子体质量存在非均匀性时的共振振荡。我们应用该形式体系确定了来自宇宙微波背景光子振荡为暗光子的限制,以及来自暗光子暗物质转化为低能光子导致原初等离子体加热的限制。包含非均匀性效应表明,先前的均匀限制并不保守,同时还将当前实验极限扩展至广阔的新参数空间。
引用
@article{arxiv.2002.05165,
title = {Dark Photon Oscillations in Our Inhomogeneous Universe},
author = {Andrea Caputo and Hongwan Liu and Siddharth Mishra-Sharma and Joshua T. Ruderman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.05165},
year = {2020}
}
备注
5+8 pages, 3+6 figures; v2, added appendix on energy injection assumptions, minor updates to figures, results and conclusions unchanged; v3, minor changes, similar to version published in PRL