来自引力波探测器的标量场暗物质直接限制
广义相对论与量子宇宙学
2022-01-05 v3 高能物理 - 唯象学
摘要
暗物质的本质至今未知；在动态变化的研究图景中，若干候选粒子正被考量。标量场暗物质是一种重要选项，正由原子钟与光学腔等精密仪器探索。本文报道首次利用运行于量子散粒噪声极限之上的引力波探测器对标量场暗物质的直接搜寻。我们通过排除GEO600干涉仪分束器与该暗物质直接耦合所产生的信号存在，针对标量场暗物质的耦合常数随其质量设定了新的上限。新约束比先前直接搜寻的界限提高了六个数量级以上，且在某些情况下比等效原理检验所得极限严苛达四个数量级。我们的工作表明，标量场暗物质可通过引力波探测器的直接搜寻进行探测或约束，并凸显了量子增强干涉测量在暗物质探测中的潜力。
引用
@article{arxiv.2103.03783,
title = {Direct limits for scalar field dark matter from a gravitational-wave detector},
author = {Sander M. Vermeulen and Philip Relton and Hartmut Grote and Vivien Raymond and Christoph Affeldt and Fabio Bergamin and Aparna Bisht and Marc Brinkmann and Karsten Danzmann and Suresh Doravari and Volker Kringel and James Lough and Harald Lück and Moritz Mehmet and Nikhil Mukund and Séverin Nadji and Emil Schreiber and Borja Sorazu and Kenneth A. Strain and Henning Vahlbruch and Michael Weinert and Benno Willke and Holger Wittel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03783},
year = {2022}
}