Modeling dark photon oscillations in our inhomogeneous Universe
Modeling dark photon oscillations in our inhomogeneous Universe
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模拟我们不均匀宇宙中的暗光子振荡
DOI：
10.1103/physrevd.102.103533
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发表时间：
2020
影响因子：
5
通讯作者：
Ruderman, Joshua T.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Caputo, Andrea;Liu, Hongwan;Mishra-Sharma, Siddharth;Ruderman, Joshua T.
暗光子可以与标准模型光子在动力学上混合，导致可观测的宇宙学特征。当暗光子质量与原始等离子体频率相匹配时，混合会共振增强，这敏感地取决于电子的基本空间分布。至关重要的是，这种分布的不均匀性会对谐振转换的性质产生重大影响。我们开发和描述，第一次，一个一般的分析形式主义来处理共振振荡的存在下的不均匀性。我们的形式主义如下从随机场的水平交叉的理论，只需要一点的概率密度函数（PDF）的基础电子数密度波动的知识。我们验证了我们的形式主义，使用模拟和说明的光子到暗光子转换概率的几个不同的选择的PDF用于表征低红移宇宙。
A dark photon may kinetically mix with the Standard Model photon, leading to observable cosmological signatures. The mixing is resonantly enhanced when the dark photon mass matches the primordial plasma frequency, which depends sensitively on the underlying spatial distribution of electrons. Crucially, inhomogeneities in this distribution can have a significant impact on the nature of resonant conversions. We develop and describe, for the first time, a general analytic formalism to treat resonant oscillations in the presence of inhomogeneities. Our formalism follows from the theory of level crossings of random fields and only requires knowledge of the one-point probability density function (PDF) of the underlying electron number density fluctuations. We validate our formalism using simulations and illustrate the photon-to-dark photon conversion probability for several different choices of PDFs that are used to characterize the low-redshift Universe.
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DOI：
10.2307/j.ctv1zjg9rt.7
发表时间：
2019-09
期刊：
21
影响因子：
--
作者：
V. Sorokin
通讯作者：
V. Sorokin
局部空隙的大小和形状
DOI：
--
发表时间：
2001
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Plionis;S. Basilakos
通讯作者：
S. Basilakos
影响因子：
5
作者：
R. Co;A. Pierce;Zhengkang Zhang;Yue Zhao
通讯作者：
R. Co;A. Pierce;Zhengkang Zhang;Yue Zhao
中子星磁层中的轴子暗物质
DOI：
--
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
作者：
小島 悠暉;近藤 博基;田中 宏昌;石川 健治;橋爪 博司;堀 勝;米徳大輔;北嶋直弥
通讯作者：
北嶋直弥
DOI：
10.1086/309412
发表时间：
2000-01
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
S. Matarrese;L. Verde;R. Jimenez
通讯作者：
S. Matarrese;L. Verde;R. Jimenez