基于 Fermi-LAT γ射线脉冲星计时阵列的随机波暗物质研究
高能天体物理现象
2024-03-14 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
脉冲星计时阵列(PTAs)可通过监测毫秒脉冲星(MSPs)的脉冲到达时间,探测星系尺度上时空结构的扰动。最近的进展使得除射电波外,还可利用MSPs发射的γ射线辐射进行PTA实验。波暗物质(DM)是一类重要的DM候选者,因其对时空度规的周期性扰动而可被PTAs探测到。针对这一进展,我们在本快报中首次利用费米大面积望远镜(Fermi-LAT)的数据,分析了将γ射线PTA应用于探测超轻类轴子波暗物质。尽管其收集面积小得多,Fermi-LAT γ射线PTA仍展现出有前景的灵敏度潜力。我们表明,其可达到与专用射电PTA项目相去不远的上限。此外,我们利用两颗Fermi-LAT脉冲星的数据开展了交叉相关分析。相位的交叉相关携带了时空扰动来源的关键信息,但在现有利用PTAs探测波DM的数据分析中被忽略。我们的分析表明,在质量低于 eV时,考虑该信息可将波DM的灵敏度提高。
引用
@article{arxiv.2304.04735,
title = {Stochastic Wave Dark Matter with Fermi-LAT $\gamma$-ray Pulsar Timing Array},
author = {Hoang Nhan Luu and Tao Liu and Jing Ren and Tom Broadhurst and Ruizhi Yang and Jie-Shuang Wang and Zhen Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.04735},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 4 figures. Published version