来自糊影暗物质的引力波双折射
广义相对论与量子宇宙学
2026-04-27 v3 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
引力波(GW)双折射是一种可用于测试引力中奇偶性违反的显著性现象。通过将糊影暗物质(FDM)标量耦合到引力 Chern-Simons 项中,我们探讨了 FDM 背景下的 GW 双折射效应。特别是,鉴于糊影暗物质在星系尺度上高度振荡的颗粒化结构,我们得出在一般非平凡标量配置下探讨 GW 传播的可能性,这是对之前研究在均匀和各向同性配置上的自然扩展。结果发现,两种圆极化模式的 GW 均以光速沿直线传播,不显示任何速度双折射。然而,考虑色散关系的虚部后,GW 在幅度上表现出双折射现象,其中一种圆极化被增强而另一种被抑制。由于其局部性质,FDM 引起的幅度双折射因子仅依赖于 GW 频率,而不依赖于 GW 传播距离,这可以用于与其他双折射机制区分。更重要的是,双折射表现出周期性时间调制,其周期直接反映 FDM 标量质量,这是测试该模型的另一个烟火弹。最后,我们还研究了额外星系间 FDM 对 GW 双折射的贡献,表明其被宇宙暗物质密度所抑制,因此在 galactic 对手中次之。
引用
@article{arxiv.2406.13394,
title = {Gravitational Wave Birefringence from Fuzzy Dark Matter},
author = {Da Huang and Ze-Xuan Xiong and Lei-Jian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13394},
year = {2026}
}
备注
19 pages, minor changes, references added