パルサータイミングアレイによるアクシオンダークマターの分布解析

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は，パルサータイミングアレイという検出器を用いて、アクシオンダークマターの分布を解析することである。平成３１年度の研究により、パルサータイミングアレイの感度は、アクシオンダークマターの分布解析を行うのに不十分であることがわかった。そのため、アクシオンダークマターの分布を解析をすることはできなかった。しかし、アクシオンダークマターのエネルギー密度の大きさに、制限を与えることができた。この制限は、先行研究よりも強い制限である。平成３１年度は最終年度であるため、これまでの研究で得られた結果を以下にまとめる。（１）アクシオンダークマターの解析を行うことができるプログラムを作成した。（２）アクシオンダークマター由来の信号を棄却できない場合があることがわかった。しかし、ベイズ因子の計算結果と物理的な考察により、木星由来のノイズがアクシオンダークマター由来の信号を模倣していたと結論づけた。（３）データ解析によって得られたアクシオンダークマター由来の信号振幅の上限が、全てアクシオンダークマターによるものだと仮定することで、アクシオンダークマターのエネルギー密度に上限を与えた。その結果、得られた上限は、予想されるアクシオンダークマターのエネルギー密度より、一桁程度大きいことが明らかになった。このことは、アクシオンダークマターを検出するためには、パルサータイミングアレイの感度の向上が必要であることを意味する。