银河系中轴子微团的恒星瓦解
摘要
轴子微团是暗物质的轴子构成的致密束缚结构,预计在暴胀后的 Peccei-Quinn 对称性破缺情景中形成。尽管致密,微团很容易因与恒星等重子物体的相互作用而受到扰动甚至解束缚。在此,我们刻画了经历这些恒星相互作用后如今银河系 (MW) 中微团的空间分布与性质。为此,我们进行了一系列蒙特卡洛模拟,追踪微团的结构,并特别考虑了通过连续相互作用产生的部分瓦解与质量损失。为界定因形成历史不确定所导致的当今微团总体的不确定性,我们考虑了单个微团的两种密度轮廓——Navarro-Frenk-White (NFW) 与幂律 (PL)。对于在太阳位置处的基准分析,我们发现 PL 轮廓微团的存活概率为 99%,NFW 轮廓的为 46%。我们的工作将先前对此局部存活概率的估计扩展至整个银河系。我们发现朝向银心方向,存活概率急剧下降。尽管我们给出了特定初始晕质量函数的结果,但所提供的模拟可利用所给数据与代码轻易地重铸至不同模型。最后,我们评述了我们的结果对透镜、直接与间接探测的影响。
引用
@article{arxiv.2011.05377,
title = {Stellar Disruption of Axion Miniclusters in the Milky Way},
author = {Bradley J. Kavanagh and Thomas D. P. Edwards and Luca Visinelli and Christoph Weniger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.05377},
year = {2021}
}
备注
31 pages, 18 figures. Code available online at https://github.com/bradkav/axion-miniclusters/ (archived at https://doi.org/10.5281/zenodo.4006128 ). Joint submission w/ "Transient Radio Signatures from Neutron Star Encounters with QCD Axion Miniclusters", arXiv:2011.05378 . v2: Minor changes and references added. v3: Updated to match version published in PRD