非均匀宇宙中暗光子振荡的建模
宇宙学与河外天体物理
2020-12-11 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
暗光子可能与标准模型光子发生动力学混合，从而产生可观测的宇宙学信号。当暗光子质量与原始等离子体频率匹配时，混合会被共振增强，而该频率对电子的底层空间分布高度敏感。关键在于，该分布中的非均匀性会对共振转换的性质产生显著影响。我们首次发展并描述了一个通用解析形式体系，用于处理存在非均匀性时的共振振荡。我们的形式体系源于随机场的能级交叉理论，且仅需知道底层电子数密度涨落的单点概率分布函数（PDF）。我们利用模拟验证了该形式体系，并针对用于刻画低红移宇宙的几种不同 PDF 选择，展示了光子到暗光子的转换概率。
引用
@article{arxiv.2004.06733,
title = {Modeling Dark Photon Oscillations in Our Inhomogeneous Universe},
author = {Andrea Caputo and Hongwan Liu and Siddharth Mishra-Sharma and Joshua T. Ruderman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06733},
year = {2020}
}
备注
22+4 pages, 17 figures; v2, clarified comparison with previous work, minor improvements to the text, results and conclusions unchanged