暗光子超辐射：电动力学与多信使信号

我们研究通过自旋黑洞周围超辐射形成的动力学混合暗光子云的电动力学，并设计搜寻由此产生的多信使信号的策略。暗光子超辐射云产生一个旋转的暗电磁场，该场通过动力学混合诱导出旋转的可见电磁场。进入该场的标准模型带电粒子引发瞬态的粒子产生过程，在云内部形成等离子体，导致系统具有与脉冲星磁层相似的定性特征。我们采用适用于高度磁化等离子体的电阻磁流体力学方法研究暗光子云的电动力学，并借鉴脉冲星磁层模拟的技术。我们确认湍流磁重联是耗散与电磁辐射的主要来源，并计算出环绕太阳质量黑洞的云峰值光度在开放暗光子参数空间下可达 $10^{43}$ erg/s。该辐射预期具有显著的 X 射线成分且可能具有周期性，周期由暗光子质量决定。其光度可与宇宙中最亮的 X 射线源相比拟，从而允许用现有望远镜在数百 Mpc 距离内进行搜寻。我们讨论了观测策略，包括对太阳质量黑洞并合的目标电磁跟进，以及对反常脉冲星的目标连续引力波搜寻。