Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > hep-ph > arXiv:2409.13121v1

帮助 | 高级搜索

高能物理 - 现象学

arXiv:2409.13121v1 (hep-ph)
[提交于 2024年9月19日 ]

标题: 吸积轴子星的射电波段线条

标题: Radio Lines from accreting Axion Stars

Authors:Dennis Maseizik, Sagnik Mondal, Hyeonseok Seong, Günter Sigl
摘要: 类轴子粒子,我们称之为轴子,可以构成缺失的暗物质,并可能形成次结构,例如微团和轴子星。 我们获得了来自银河系宿主微团的轴子星质量分布,并发现大量达到衰变质量(由轴子-光子耦合设定的关键质量)的轴子星。 达到衰变质量的轴子星可以通过其宿主微团吸收周围的轴子,无论是通过还是直接地,随后通过参数共振将其转化为射电光子。 我们展示了这种吸积提供了可观测信号,提出了两种情景:1)背景暗物质通过微团的外部吸积,2)孤立系统通过微团直接对其核心的内部吸积。 发射的射电光子能量几乎单色,在轴子质量的一半左右。 这种轴子星发出的射电信号提供了一个独特的寻找轴子的机会,克服了广泛的射电背景。 我们估计了每个轴子质量下的预期射线通量密度,以约束轴子-光子耦合$g_{a\gamma\gamma}$,并发现由此产生的线状通量密度足够强,可以在LOFAR、FAST、ALMA以及即将推出的SKA等射电望远镜中观测到。 我们可以根据轴子星吸积模型的不同,将轴子-光子耦合限制到$g_{a\gamma\gamma} \simeq 10^{-12} - 10^{-11}\,{\rm GeV}^{-1}$,甚至达到$10^{-13}\,{\rm GeV}^{-1}$,覆盖轴子质量范围$m_a\simeq 10^{-7} - 10^{-2}\,{\rm eV}$。 从另一个角度来看,这个射电信号可能是对应质量轴子的一个强烈暗示,也是我们银河系内轴子星的一个强烈暗示。
摘要: Axion-like particles, which we call axions, can compose the missing dark matter and may form substructures such as miniclusters and axion stars. We obtain the mass distributions of axion stars derived from their host miniclusters in our galaxy and find a significant number of axion stars reaching the decay mass, the critical mass set by the axion-photon coupling. Axion stars that have reached the decay mass can accrete surrounding axions either via or directly from their host miniclusters, subsequently converting them into radio photons through parametric resonance. We demonstrate that this accretion provides observable signals by proposing two scenarios: 1) external accretion of background dark matter occurring via miniclusters, and 2) internal accretion of isolated systems occurring directly from the minicluster onto its core. The emitted radio photons are nearly monochromatic with energies around the half of the axion mass. The radio-line signal emanating from such axion stars provides a distinctive opportunity searching for axions, overcoming the widespread radio backgrounds. We estimate the expected radio-line flux density to constrain the axion-photon coupling $g_{a\gamma\gamma}$ at each axion mass and find that the resultant line flux density is strong enough to be observed in radio telescopes such as LOFAR, FAST, ALMA, and upcoming SKA. We can constrain the axion-photon coupling down to $g_{a\gamma\gamma} \simeq 10^{-12} - 10^{-11}\,{\rm GeV}^{-1}$, reaching even $10^{-13}\,{\rm GeV}^{-1}$ depending on the accretion models of axion stars, over an axion mass range of $m_a\simeq 10^{-7} - 10^{-2}\,{\rm eV}$. From a different perspective, this radio-line signal could be a strong hint of an axion at the corresponding mass and also of axion stars within our galaxy.
评论: 34页,7幅图,2张表格
主题: 高能物理 - 现象学 (hep-ph) ; 宇宙学与非星系天体物理学 (astro-ph.CO)
引用方式: arXiv:2409.13121 [hep-ph]
  (或者 arXiv:2409.13121v1 [hep-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.13121
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: DESY-24-140

提交历史

来自: Hyeonseok Seong [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2024 年 9 月 19 日 23:32:42 UTC (4,262 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
hep-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-09
切换浏览方式为:
astro-ph
astro-ph.CO

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号