多场超轻类轴子暗物质的模拟
宇宙学与河外天体物理
2023-12-14 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
随着对超轻类轴子粒子（ALP）的限制收紧，含多种超轻ALP的模型日益受到关注。我们对粒子质量处于当前支持范围[arXiv:1307.1705]的双ALP模型进行模拟。我们修改的代码UltraDark.jl不仅允许多种不同质量的超轻ALP，还允许不同的自相互作用与场间相互作用。这使我们得以进行首次含自相互作用与场间相互作用的双场ALP三维模拟。我们的模拟表明，与单场、无相互作用情形相比，多物种与相互作用引入了不同的现象学效应。特别地，我们探究了孤子的动力学。相互作用多物种超轻暗物质具有不同于单物种和/或无相互作用超轻ALP的平衡密度轮廓。如早期工作[arXiv:2011.09510]所见，吸引相互作用倾向于收缩密度轮廓，而排斥相互作用使密度轮廓扩散。我们还探究了由不同轴子物种构成的孤子间的碰撞。我们观察到此类碰撞中缺乏干涉图样，且所得密度依赖于ALP的相对质量及其相互作用。
引用
@article{arxiv.2302.04302,
title = {Simulations of multi-field ultralight axion-like dark matter},
author = {Noah Glennon and Nathan Musoke and Chanda Prescod-Weinstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04302},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 11 figures