多场超轻暗物质
宇宙学与河外天体物理
2023-04-19 v1
摘要
超轻暗物质(ULDM)通常被视为单一标量场。本文探讨ULDM由个仅存在引力相互作用的轻标量场组成的可能性。相较于单一超轻场,这种构型更符合这些情形背后的粒子物理动机。ULDM晕具有特征性的颗粒结构,会增大恒星速度弥散,并可用作对ULDM模型的观测约束。在多场模拟中,我们发现晕内总密度涨落的幅度按减小,且这些场在宇宙学时间尺度上不会显著关联。更平滑的晕对恒星轨道的加热效率更低,相对于单场情形减小了速度弥散,从而弱化了对场质量的观测约束。我们分析表明,对于质量为的个等质量场,ULDM对恒星速度弥散的贡献按标度。更轻的场加热效率最高,若最小质量显著低于其他场质量,则弥散按标度。
引用
@article{arxiv.2301.07114,
title = {Multifield Ultralight Dark Matter},
author = {Mateja Gosenca and Andrew Eberhardt and Yourong Wang and Benedikt Eggemeier and Emily Kendall and J. Luna Zagorac and Richard Easther},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07114},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 7 figures, to be submitted to PRD