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探寻类星体中的轴子毛发

广义相对论与量子宇宙学 2018-04-11 v3

摘要

轴子场的存在可为物理学中若干长期未决的问题(如暗物质与暗能量)提供合理的解释。在四维情形中,其导数对应于 Kalb-Ramond 场强的 Hodge 对偶的赝标量轴子,在解释若干天体物理与宇宙学观测中起着关键作用。因此,作为异质弦谱中闭弦激发而出现的轴子毛发/Kalb-Ramond 场的探测,或可为理解当前宇宙提供深刻洞见。用于检验广义相对论的、基于太阳系测试的现有精度水平,尚不足以探测轴子的存在。然而,曲率效应最大的类星体近视界区域,似乎是探测物质 sector 中此类附加项的天然实验室。类星体周围吸积盘发出的连续谱封装了背景时空的印记,因而成为极端情形下引力相互作用性质的信息库。电磁域中可得数据的丰富性进一步激励了对此类系统的探索。利用八十个 Palomar Green 类星体的光学数据,我们证明:当假定轴子场不存在时,光学光度的理论估计对观测的解释最佳。然而,违背能量条件的轴子似乎为观测所偏好,这带来了若干有趣后果。我们采用误差估计量,包括约化 χ2\chi^{2}、Nash-Sutcliffe 效率、一致指数及后两者的修正版本,来巩固结论,并讨论结果的含义。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.09554,
  title  = {In quest of axionic hairs in quasars},
  author = {Indrani Banerjee and Bhaswati Mandal and Soumitra SenGupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09554},
  year   = {2018}
}

备注

v2, Revised, accepted for publication in JCAP, 19 pages, 3 figures