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从并合遗迹周围玻色子云中提取超轻玻色子性质

广义相对论与量子宇宙学 2022-09-13 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

超轻玻色子是一类假想粒子,有可能解决从宇宙学到天体物理与基础物理等领域的关键问题。若超轻玻色子存在,它们会通过超辐射在旋转黑洞周围形成尺寸与其粒子康普顿波长相当的云,超辐射是一种已被充分理解的经典波放大过程,研究已数十年。这些云形成后,会通过超轻玻色子湮灭为引力子而耗散并发射连续引力波。这些引力子可利用连续波搜索由地面引力波探测器探测。然而,其他连续波源也可能模拟该云的发射,从而导致错误探测。本文研究如何利用已知并合遗迹周围形成的云的连续波来缓解此问题。特别地,我们模拟了一个在周围形成云的并合遗迹目录,并通过选取的“黄金”并合遗迹展示如何对超轻玻色子假说进行贝叶斯交叉验证,从而有可能排除替代性解释。我们的概念验证研究表明,未来若存在相关质量范围内的玻色子,有可能出现足够近的并合遗迹供我们分析并检验玻色子假说。未来研究将聚焦于构建更精密的连续波工具以实际执行该分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.03536,
  title  = {Extracting ultralight boson properties from boson clouds around post-merger remnants},
  author = {Kelvin H. M. Chan and Otto A. Hannuksela},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03536},
  year   = {2022}
}

备注

12 pages