引力波作为超流体暗物质的探针
高能物理 - 唯象学
2018-02-08 v3 宇宙学与河外天体物理
广义相对论与量子宇宙学
摘要
近年来，超流体暗物质（SfDM）已成为涌现的修正牛顿动力学（MOND）情景的有竞争力模型：由于类轴子粒子在星系尺度凝聚为超流体，声子介导重子间额外力，MOND现象自然作为派生概念涌现；在星系尺度之外，这些类轴子粒子表现为正常流体，重子间无声子介导的类MOND力，因此SfDM在宇宙学尺度也保持了CDM的通常成功。本文利用引力波（GWs）探测SfDM的相关参数空间。GWs穿过玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）时，由于有效折射率的变化，可能因速度略微偏离光速而传播，这取决于SfDM参数和GW源性质。我们发现五百米口径球面望远镜（FAST）、平方公里阵列（SKA）和国际脉冲星计时阵列（IPTA）是作为SfDM相关参数空间GW探针的最有前景手段。若采用多信使方法，未来天基GW探测器也能探测SfDM。
引用
@article{arxiv.1710.02425,
title = {Gravitational wave as probe of superfluid dark matter},
author = {Rong-Gen Cai and Tong-Bo Liu and Shao-Jiang Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.02425},
year = {2018}
}
备注
v1, 10 pages, 2 figures, two columns; v2, 12 pages, 2 figures, two columns, references are added, a summary for GW velocity constraints is added, a discussion on Shapiro time delay is added; v3, 13 pages, 2 figures, two columns, final version to match the published version