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脉冲星计时阵列中的随机超轻暗物质涨落

高能物理 - 唯象学 2023-12-20 v1

摘要

由超轻暗物质(ULDM)场引起的度规扰动长期以来被视为脉冲星计时阵列(PTA)观测的潜在目标。先前的工作集中于 ULDM 质量设定的特征频率下的度规扰动相干振荡。在本工作中,我们表明 ULDM 场会产生低频随机度规涨落,且这些低频涨落可在 PTA 数据中产生独特的可探测信号。利用 NANOGrav 12.5 年数据集以及模拟当前和未来 PTA 能力的合成数据集,我们表明当前和未来的 PTA 观测为太阳系内质量范围在 1018  eV1016  eV10^{-18}\;{\rm eV}-10^{-16}\;{\rm eV} 的 ULDM 密度提供了最强的探测手段。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.12225,
  title  = {Stochastic Ultralight Dark Matter Fluctuations in Pulsar Timing Arrays},
  author = {Hyungjin Kim and Andrea Mitridate},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12225},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages; 4 figures