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探索超轻暗物质自互作用效应:通过引力波背景

高能物理 - 唯象学 2025-04-29 v1 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

超大质量黑洞二体合并是脉冲星时序阵列(PTA)可探测的随机引力波背景(SGWB)的主要来源之一。如果存在暗物质引起的阻尼效应,这些合并发生的局部环境会导致在纳米赫兹频率范围内的SGWB谱图出现抑制。特别是,围绕超大质量黑洞形成的超轻暗物质(ULDM)构成的紧凑 solitonic 核心会在PTA观测中留下特征。我们的分析对ULDM的质量和自互作用强度设定了限制,表明soliton引起的动力学阻尼会显著改变SGWB谱图。PTA有潜力在排除某些ULDM质量范围的同时,探寻自互作用效应,为探讨ULDM的基本性质提供了新的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.19505,
  title  = {Exploring Ultralight Dark Matter Self-Coupling via the Gravitational Wave Background},
  author = {Pratick Sarkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19505},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 8 figures