Axion string signatures: a cosmological plasma collider
Axion string signatures: a cosmological plasma collider
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轴子弦签名：宇宙等离子体对撞机
DOI：
10.1007/jhep01(2022)103
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发表时间：
2022
影响因子：
5.4
通讯作者：
Marques-Tavares, Gustavo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Agrawal, Prateek;Hook, Anson;Huang, Junwu;Marques-Tavares, Gustavo
我们研究了QCD轴子弦和超轻轴子弦（轴子弦）的早、晚时间特征。我们关注电磁场中电荷在轴子弦上的沉积，以及随后由于束缚态形成而产生的新的中和机制。虽然早期的宇宙特征似乎不太可能，但有大量的晚期特征。穿过星系的轴子弦获得了巨大的电荷密度，这被束缚态标准模型粒子的致密等离子体中和，形成了一维的“原子”。弦上的带电波包，以及外面的致密等离子体，以接近光速的速度沿着弦传播。这些高能等离子体与能量高达109gev的质心相撞。这些碰撞的亮度可能比太阳的亮度大7个数量级，并持续数千年，即使它们发生在遥远的宇宙中，也能在射电望远镜上看到。新的观测值是对最近提出的超轻轴子弦的CMB观测值的补充，并且对类似的激发参数范围敏感。
We study early and late time signatures of both QCD axion strings and hyperlight axion strings (axiverse strings). We focus on charge deposition onto axion strings from electromagnetic fields and subsequent novel neutralizing mechanisms due to bound state formation. While early universe signatures appear unlikely, there are a plethora of late time signatures. Axion strings passing through galaxies obtain a huge charge density, which is neutralized by a dense plasma of bound state Standard Model particles forming a one dimensional “atom”. The charged wave packets on the string, as well as the dense plasma outside, travel at nearly the speed of light along the string. These packets of high energy plasma collide with a center of mass energy of up to 10 9 GeV. These collisions can have luminosities up to seven orders of magnitude larger than the solar luminosity, and last for thousands of years, making them visible at radio telescopes even when they occur cosmologically far away. The new observables are complementary to the CMB observables for hyperlight axion strings that have been recently proposed, and are sensitive to a similar motivated parameter range.
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影响因子：
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作者：
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发表时间：
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期刊：
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