离子层中振荡性暗物质转化

我们考虑在地球离子层中发生振荡型暗物质向低频无线电波的共振转化。当暗物质质量与等离子体频率相等时，发生共振转化，定义了 $m_{\text{DM}} \sim 10^{-9} - 10^{-8}$ eV 的质量范围，适合本方法。鉴于暗物质的非相对论性质以及地球离子层的典型变分尺度，计算暗物质转化的标准线性化方法并不适用。我们因此求解二阶边值问题，实际上将离子层视为充满位置变动等离子体的驱动腔体。针对生成的无线电波的电容式偶极天线在相关质量范围内对暗光子和类轴子暗物质的灵敏度可高出数个数量级。本研究开辟了一条测试尚未探索的参数空间的有前景之路，而且可通过专用仪器进一步得到改进。