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。
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