Post-inflationary axions: a minimal target for axion haloscopes
Post-inflationary axions: a minimal target for axion haloscopes
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膨胀后轴子：轴子光环镜的最小目标
DOI：
10.1007/jhep05(2023)030
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发表时间：
2023
影响因子：
5.4
通讯作者：
Gorghetto M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gorghetto M
在后暴胀情形中，畴壁数N> 1的类轴子粒子（axion-like-particle，ALP）可以是暗物质，如果剩余的N-N对称性有一个小的显式破缺。虽然我们不能可靠地确定系统的完整动力学，但我们提供的证据表明，这样的ALP可以解释观测到的暗物质丰度，同时具有相对较小的衰减常数，因此可能与光子产生较大的耦合。特别是，我们确定的域壁的数量，每个哈勃补丁的时间，当他们形成使用数值模拟和联合收割机这与分析预期的后续动态。我们表明，最强的约束的衰变常数可能来自暗物质的ALP正在产生的大isocurvature波动在小的空间尺度。我们还评论了暗物质小尺度结构的不确定性，可能形成从这些overdensities，特别是指出量子压力的重要性，在N= 1的情况下。
An axion-like-particle (ALP) in the post-inflationary scenario with domain wall number N> 1 can be dark matter if the residual ℤ N symmetry has a small explicit breaking. Although we cannot determine the full dynamics of the system reliably, we provide evidence that such an ALP can account for the observed dark matter abundance while having a relatively small decay constant and consequently a possibly large coupling to photons. In particular, we determine the number of domain walls per Hubble patch around the time when they form using numerical simulations and combine this with analytic expectations about the subsequent dynamics. We show that the strongest constraint on the decay constant is likely to come from the dark matter ALPs being produced with large isocurvature fluctuations at small spatial scales. We also comment on the uncertainties on the dark matter small-scale structure that might form from these overdensities, in particular pointing out the importance of quantum pressure in the N= 1 case.
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