Поиск следов присутствия сверхлегкой скалярной темной материи в поляризационных данных Европейской Пульсарной Сети
Усынина Полина Глебовна
Государственный Астрономический Институт имени П. К. Штернберга
В рассмотрении на HEA-2024
В настоящий момент работа готовится к публикации. Загрузка на архив ожидается в районе 15-го ноября
N. K. Porayko, P. Usynina, J. Terol-Calvo, J. Martin Camalich, G. M. Shaifullah, A. Castillo, D. Blas, L. Guillemot, M. Peel, C.Tiburzi, K. Postnov, M. Kramer, J. Antoniadis, S. Babak, A.-S. Bak Nielsen, E. Barausse, C. G. Bassa, C. Blanchard, M. Bonetti, E. Bortolas, P. R. Brook, M. Burgay, R. N. Caballero, A. Chalumeau, D. J. Champion, S. Chanlaridis, S. Chen, I. Cognard, G. Desvignes, M. Falxa, R. D. Ferdman, A. Franchini, J. R. Gair, B. Goncharov, E. Graikou, J.-M. Grießmeier, Y. J. Guo, H. Hu, F. Iraci, D. Izquierdo-Villalba, J. Jang, J. Jawor, G. H. Janssen, A. Jessner, R. Karuppusamy, E. F. Keane, M. J. Keith, M. A. Krishnakumar, K. Lackeos, K. J. Lee, K. Liu, Y. Liu, A. G. Lyne, J. W. McKee, A. Main, M. B. Mickaliger, I. C. Niţu, A. Parthasarathy, B. B. P. Perera, D. Perrodin, A. Petiteau, A. Possenti, H. Quelquejay Leclere, A. Samajdar, S. A. Sanidas, A. Sesana, L. Speri , R. Spiewak, B. W. Stappers, S. C. Susarla, G. Theureau, E. van der Wateren, A. Vecchio, V. Venkatraman Krishnan, J. Wang, L. Wang, and Z. Wu (EPTA Collaboration)
Сверхлегкие аксионо-подобные частицы являются одним из вероятных кандидатов в темную материю. Скалярное поле, ассоциированное с этими частицами, в сочетании с электромагнитным полем будет вести себя как активная двулучепреломляющая среда, изменяя поляризационные характеристики света, который через нее проходит. В частности, осцилляции поля аксионов вызовут монохроматические вариации плоскости линейной поляризации астрофизических источников. Радиопульсары являются хорошим источником для исследования данного эффекта из-за их высокой степени линейной поляризации и пренебрежимо малых флуктуаций поляризационных характеристик. В работе использовались 12 самых ярких источников Европейской Пульсарной Сети для поиска следов присутствия аксионного поля в поляризационных данных. В качестве методов использовались фреквентистская и байесовская статистика независимо друг от друга. В результате применения фреквентистских методов, использующих в своей основе периодограммы Ломба-Скаргла, статистически значимого сигнала не было обнаружено. В модели, использующей байесовский анализ, были учтены возможные детерминистские систематики. В результате байесовского анализа статистически значимый сигнал был обнаружен в нескольких частотных окнах между 10^-8 Гц и 2 × 10^-8 Гц для нескольких источников, что может быть объяснено влиянием ионосферы Земли. В результате работы были построены верхние оценки константы фотонно-аксионного взаимодействия для диапазона масс частиц между 6 × 10^-24 эВ и 5 × 10^-21 эВ. В заключении работы обсуждаются проблемы, которые могут ограничить чувствительность поиска аксионо-подобных частиц в поляризационных данных пульсаров, и возможные пути их решения.
Другие доклады автора
2023Поиск сверхлегкой скалярной темной материи по поляризационным наблюдениям пульсаров