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超出WKB近似的粒子转换与暗光子暗物质引发的太阳引力波

高能物理 - 唯象学 2024-12-19 v2

摘要

我们研究了动力混合暗光子暗物质在太阳磁场中转化为引力波的过程。我们的研究表明,在此场景下WKB近似是无效的。我们推导了具有单位演化特征的转化概率解析解。该解形式与先前关于光子-引力波转换的研究一致,但在WKB近似失效的情况下也适用。我们将单位演化解推广到其他转换过程,如轴子-光子和暗光子-光子转换。当满足WKB近似条件时,该解简化为WKB结果。我们计算了由暗光子在太阳磁场中转化产生的引力波特征应变,频率范围为10510^{-5} Hz至10610^6 Hz。我们的发现表明,单位演化解导出的特征应变与WKB解显着不同。结果信号远低于当前引力波干涉仪器的灵敏度。然而,我们提出了一种异常的引力波来源,这在非最小暗物质模型中可能有用。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.11653,
  title  = {Particle Conversions Beyond the WKB Approximation and Solar-Induced Gravitational Waves from Dark Photon Dark Matter},
  author = {Tengyu Ai and Yuxuan He and Jia Liu and Xiaolin Ma and Xiao-Ping Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.11653},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 5 figures