平流层温度异常作为暗宇宙的印记
地球与行星天体物理
2020-04-24 v1 天体物理仪器与方法
摘要
暗宇宙的显现始于出乎意料的大尺度天文观测。在此,我们研究小尺度异常的起源,例如每年观测到的平流层温度异常。出乎意料地,我们观测到平流层日常温度分布的行星关系。其光谱形状与同时期的太阳活动或太阳 EUV 辐射不匹配,而后两者对大气的影响是明确无误的。这种行为指向一个源自太阳系外的额外能源。这些观测背后的一个可行概念是,太阳系可能对低速不可见物质产生引力聚焦并将其导向地球。我们将暗宇宙的一般组成成分统称为不可见物质,以区别于轴子或 WIMPs 等普通暗物质候选者,后者无法对平流层产生任何显著影响。观测到的峰值行星关系本身排除了任何常规解释。只有某种与屏蔽作用较弱的上层平流层(上方约 1 gr/cm 2)发生强相互作用的不可见流物质,才可能是偶尔观测到的温度升高的原因。我们还估算了相关的能量沉积量级为 O(W/m 2),其在 11 年太阳周期内可变。对于广泛假设的准无相互作用暗宇宙图景而言,这种新的太阳系外能量是巨大的。由于数十年来大气一直受到不间断监测,它也可以附带地作为暗宇宙的新型低阈值探测器,具有内置的时空分辨率,且太阳系暂时充当信号放大器。未来,通过分析更多观测结果,例如来自异常电离层或瞬态平流层突然增温的观测,有望破译所假设的不可见流的本质。
引用
@article{arxiv.2004.11006,
title = {Stratospheric temperature anomalies as imprints from the dark Universe},
author = {K. Zioutas and A. Argiriou and H. Fischer and S. Hofmann and M. Maroudas and A. Pappa and Y. K. Semertzidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.11006},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 11 Figures