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双场模糊暗物质的嵌套孤子

宇宙学与河外天体物理 2024-02-01 v2 星系天体物理

摘要

由多种类标量粒子组成的暗物质在轴子场无处不在的弦理论中有充分的动机。双场模糊暗物质(FDM)模型具有两种质量不同(m1m2m_1 \neq m_2)的超轻轴子粒子,它从标准单场模型(ma1022eVm_a \sim 10^{-22}\,{\rm eV})扩展而来。在此我们进行了数值模拟以探索双场 FDM 晕的性质。我们发现当 m2m1m_2 \gg m_1 时,中心孤子具有嵌套结构,这区别于单场晕中典型的平核孤子。然而,这种嵌套孤子的形成受诸多因素影响,包括两场的密度分数与质量比。最后,我们利用自洽初始条件研究了双场宇宙学模拟中的非线性结构形成,发现双场宇宙学中的小尺度结构在暗物质晕数目和孤子形成时间方面也不同于单场模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.05694,
  title  = {Nested solitons in two-field fuzzy dark matter},
  author = {Hoang Nhan Luu and Philip Mocz and Mark Vogelsberger and Simon May and Josh Borrow and S. -H. Henry Tye and Tom Broadhurst},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.05694},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 5 figures. Published version