利用超大质量黑洞自旋测量对轻玻色子模型施加严格约束

Lei Zu; Lei Feng; Qiang Yuan; Yi-Zhong Fan

doi:10.1140/epjp/s13360-020-00734-9

利用超大质量黑洞自旋测量对轻玻色子模型施加严格约束

高能天体物理现象 2020-11-03 v2 高能物理 - 唯象学

作者: Lei Zu , Lei Feng , Qiang Yuan , Yi-Zhong Fan

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摘要

大质量玻色子，如轻标量玻色子和矢量玻色子，可通过超辐射效应导致旋转黑洞的不稳定性，该效应能从快速旋转的黑洞中有效提取能量和角动量。这一过程导致黑洞自旋下降，并在其周围形成玻色子云。在本工作中，我们利用从紫外/光学或 X 射线观测测得的超大质量黑洞的质量和自旋来约束轻玻色子的模型参数。我们发现，一组超大质量黑洞（也包括极高质量的 OJ 287、Ton 618 和 SDSS J140821.67+025733.2）可大体排除 $10^{-22}$ eV 到 $10^{-17}$ eV 的轻玻色子质量范围，特别是对于矢量玻色子情形，其排除了相当大一部分所谓的模糊暗物质参数区域。对于具有自相互作用的标量玻色子，从 $\sim 3 \times 10^{-19}$ eV 到 $10^{-17}$ eV、衰变常数 $f_a > 10^{15}$ GeV 的大部分质量范围可被排除，从而令人信服地排除了这些质量下的 QCD 轴子。

关键词

轻玻色子超辐射超大质量黑洞自旋测量模糊暗物质 QCD 轴子

引用

@article{arxiv.2007.03222,
  title  = {Stringent constraints on the light boson model with supermassive black hole spin measurements},
  author = {Lei Zu and Lei Feng and Qiang Yuan and Yi-Zhong Fan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.03222},
  year   = {2020}
}

备注

5 pages, 3 figures

利用超大质量黑洞自旋测量对轻玻色子模型施加严格约束

摘要

关键词

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