动力学 Chern-Simons-轴子引力中的共振引力波

本文考虑动力学 Chern-Simons 引力，将通过与 Pontryagin 密度耦合的标量场等同于轴子暗物质，并讨论参数共振对引力波（GWs）的影响。当考虑相干振荡轴子云中的引力波时，我们确认在窄频带内会发生显著的引力波共振放大，且放大仅限于入射波通过后的晚期。我们还确定了轴子云自发发射引力波的条件。一旦考虑轴子振荡空间相位分布的随机性，我们发现相较于相干情形放大受到抑制，但显著的引力波放大仍可发生。我们还结合宇宙演化史考察了在现今宇宙中是否可能发生引力波放大。我们发现，在轴子为暗物质主导组分的轴子 DM 模型标准情形下，共振放大难以通过引力波观测检验。然而，若轴子为暗物质的非主导组分，且轴子云形成推迟至哈勃率远小于轴子质量之后，则存在某些参数窗口可能观测到引力波的共振放大。