轴子凝聚体在受激衰变为光子过程中的动力学演化
高能物理 - 唯象学
2020-05-13 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
暗物质轴子凝聚体可能经历受激衰变为光子对的过程。该效应常被解释为由轴子-光子耦合引起的光子参量共振，导致在窄不稳定带内光子占据数指数增长。以往文献大多未考虑由于光子增长所引起的轴子场的可能演化。我们重新审视这一效应，以光子数和配对关联给出轴子-光子动力学方程的平均场解。我们研究了无轴子耗尽极限，恢复了已知的不稳定性。此外，我们将结果扩展至包含轴子场可能耗尽的情形。在此情形下，我们发现轴子凝聚体表现出倒立摆的行为。我们讨论了这些效应在两种不同情形中的相关性：复合时期的均匀轴子场，以及局域化的轴子团块，并讨论了由诱导光子背景可能产生的约束。
引用
@article{arxiv.1911.07838,
title = {Dynamical evolution of axion condensates under stimulated decays into photons},
author = {Pierluca Carenza and Alessandro Mirizzi and Günter Sigl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07838},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 3 pdf figures. v2: 17 pages, 3 figures. Discussion enlarged. Added Appendix on axion instability in the expanding Universe. Matches the version accepted on PRD