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脉冲星磁层中暗物质振荡子的共振转换

宇宙学与河外天体物理 2020-10-29 v2 高能天体物理现象 高能物理 - 唯象学

摘要

由于其高磁场和等离子体密度,脉冲星为超越标准模型(BSM)物理的检验提供了绝佳的实验室。当轴子或类轴子粒子(ALPs)足够接近脉冲星时,它们可以共振转换为光子,产生显著电磁信号。我们讨论了从与脉冲星磁层碰撞的轴子束缚构型中探测此类信号的可能性。我们发现,除最致密的轴子星即振荡子(oscillons)外,其余均在共振转换发生前就被潮汐摧毁。振荡子可高效转换为光子,产生明亮的瞬时射电闪。利用现有(甚大阵列和LOFAR)及即将建成(平方公里阵列)的射电任务对银河系核球进行观测,即使振荡子仅占暗物质极小比例,也有潜力探测到轴子质量在 ma[0.1 μeV,200 μeV]m_a \in \left[0.1 \ \mu\text{eV}, 200 \ \mu\text{eV}\right] 范围内的此类事件。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.03700,
  title  = {Resonant Conversion of Dark Matter Oscillons in Pulsar Magnetospheres},
  author = {Anirudh Prabhu and Nicholas M. Rapidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.03700},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 2 figures. v2: minor edits and formatting changes in preparation for journal submission