論文の概要: Searching for Scalar Ultralight Dark Matter with Optical Fibers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.11205v1
• Date: Thu, 18 May 2023 17:23:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-22 17:48:15.402337
• Title: Searching for Scalar Ultralight Dark Matter with Optical Fibers
• Title（参考訳）: 光ファイバーを用いた超軽量暗黒物質の探索
• Authors: J. Manley and R. Stump and R. Petery and and S. Singh
• Abstract要約: 我々は、光ファイバーをスカラー超光暗黒物質(UDM)検出器とみなす。 本研究では,10-17 - 10-13$ eV/$c2$の範囲で粒子質量を有するスカラーUDMの探索にファイバー式干渉計を用いることを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider optical fibers as detectors for scalar ultralight dark matter (UDM) and propose using a fiber-based interferometer to search for scalar UDM with particle mass in the range $10^{-17} - 10^{-13}$ eV/$c^2$ $\left(10^{-3}- 10 \text{ Hz}\right)$. Composed of a solid core and a hollow core fiber, the proposed detector would be sensitive to relative oscillations in the fibers' refractive indices due to scalar UDM-induced modulations in the fine-structure constant $\alpha$. We predict that, implementing detector arrays or cryogenic cooling, the proposed optical fiber-based scalar UDM search has the potential to reach new regions of the parameter space. Such a search would be particularly well-suited to probe for a Solar halo of dark matter with a sensitivity exceeding that of previous DM searches over the particle mass range $7\times 10^{-17} - 2\times 10^{-14}$ eV/$c^2$.
• Abstract（参考訳）: 我々は、光ファイバをスカラー超光暗黒物質(UDM)検出器とみなし、繊維ベースの干渉計を用いて10^{-17} - 10^{-13}$ eV/$c^2$ $\left(10^{-3}10 \text{ Hz}\right)$の粒子質量を持つスカラーUDMを探索する。 ソリッドコアと中空コアファイバから構成されるこの検出器は、微細構造定数$\alpha$のスカラーUDMによる変調により、繊維の屈折率の相対的な振動に敏感である。 我々は, 検出器アレイの実装や低温冷却により, 光ファイバベースのスカラーudm探索がパラメータ空間の新しい領域に到達する可能性を示唆する。 このような探索は、それまでのdmによる粒子質量範囲(7\times 10^{-17} - 2\times 10^{-14}$ ev/$c^2$)よりも高い感度でダークマターの太陽ハロを探すのに特に適している。

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