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双脉冲计时对旋转势和旋转势超轻暗物质的灵敏度

宇宙学与河外天体物理 2026-04-30 v1 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

若暗物质由超轻玻色子组成,在星系尺度上可有效描述为经历振荡的一致经典场。此类场可通过直接耦合到普通物质来扰动天体动力学,引入通过高精度脉冲计时分析可检测的信噪。在本工作中,我们将原先用于线性耦合标量超轻暗物质(ULDM)的两步贝叶斯推断框架扩展以探测二次标量耦合和旋转势暗物质。通过对 nuisance 轨道参数进行显式边际化,我们的方法提供鲁棒的灵敏度限制,避免直接拟合技术常associated的人为高估。对于二次标量 ULDM,我们在 2×10222 \times 10^{-22} eV 至 2×10212 \times 10^{-21} eV 之间建立了对耦合 β\beta 的新约束,该范围不在其他实验覆盖范围内,同时确定了灵敏度由轨道相位 Ψ\Psi' 或投影半长轴 xx 主导的质量区间。对于旋转势 ULDM,我们描述了即使在圆形轨道上也存在的共振信噪,并在 102310^{-23} eV 至 101810^{-18} eV 范围内给出耦合 gg 的上限,结果与当前实验室和太空基实验的灵敏度相当。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.26092,
  title  = {Sensitivity of binary pulsar timing to spin-0 and spin-1 ultralight dark matter},
  author = {Federico Huxhagen and Diana López Nacir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.26092},
  year   = {2026}
}

备注

19 pages, 5 figures