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向量暗物质星系:从极化动力学到直接探测

宇宙学与河外天体物理 2025-03-05 v4

摘要

本研究通过数值模拟,探讨了向量暗物质(VDM)在银河系外层星系中的特征性极化形成与演化。我们分析了VDM在不同初始条件下的行为——均匀、各向同性和部分极化。数值模拟求解薛定谔-泊松方程,考察自旋密度分布在引力坍缩和星系形成过程中的演化。结果表明,VDM从均匀和各向同性条件下形成星系和中心Proca星,极化密度涨落幅度与VDM物质密度相吻合。在无初始极化条件下,自旋密度在星系核心保持稳定,但在外围区域呈现涨落。部分极化初始条件导致总极化守恒,核心极化增强会导致外围产生相反方向的极化。我们考察了部分极化状态对暗光子直接探测的新颖影响,即VDM与普通光子的动力学混合。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.17315,
  title  = {Vector Dark Matter Halo: From Polarization Dynamics to Direct Detection},
  author = {Jiajun Chen and Le Hoang Nguyen and David J. E. Marsh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17315},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages,12 figures