論文の概要: Detection of Bosenovae with Quantum Sensors on Earth and in Space
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.16468v1
- Date: Wed, 28 Jun 2023 18:00:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-30 16:05:23.787663
- Title: Detection of Bosenovae with Quantum Sensors on Earth and in Space
- Title（参考訳）: 地球と宇宙における量子センサによるボセノバの検出
- Authors: Jason Arakawa, Joshua Eby, Marianna S. Safronova, Volodymyr Takhistov,
and Muhammad H. Zaheer
- Abstract要約: 質量10-22textrmeV m_phi 1textrmeV$。
ULDMが自己相互作用を示すと、ボセノヴァ爆発で崩壊するボソン星から相対論的ボソンによって運ばれる膨大なエネルギーが放出される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In a broad class of theories, the accumulation of ultralight dark matter
(ULDM) with particles of mass $10^{-22}~\textrm{eV} < m_{\phi} < 1~\textrm{eV}$
leads the to formation of long-lived bound states known as boson stars. When
the ULDM exhibits self-interactions, prodigious bursts of energy carried by
relativistic bosons are released from collapsing boson stars in bosenova
explosions. We extensively explore the potential reach of terrestrial and
space-based experiments for detecting transient signatures of emitted
relativistic bursts of scalar particles, including ULDM coupled to photons,
electrons, and gluons, capturing a wide range of motivated theories. For the
scenario of relaxion ULDM, we demonstrate that upcoming experiments and
technology such as nuclear clocks as well as space-based interferometers will
be able to sensitively probe orders of magnitude in the ULDM coupling-mass
parameter space, challenging to study otherwise, by detecting signatures of
transient bosenova events. Our analysis can be readily extended to different
scenarios of relativistic scalar particle emission.
- Abstract（参考訳）: 幅広い理論のクラスにおいて、質量 10^{-22}~\textrm{eV} < m_{\phi} < 1~\textrm{eV}$ の超光暗黒物質(ULDM)の蓄積は、ボソン星として知られる長寿命の境界状態を形成する。
ULDMが自己相互作用を示すと、ボセノヴァ爆発で崩壊するボソン星から相対論的ボソンによって運ばれる膨大なエネルギーが放出される。
我々は、光子、電子、グルーオンに結合したULDMを含むスカラー粒子の放射された相対論的バーストの過渡的なシグネチャを検出するための地球外および宇宙ベースの実験の可能性を探り、幅広い動機付けられた理論を捉えた。
緩和型ULDMのシナリオとして、核時計や宇宙ベースの干渉計などの今後の実験や技術が、過渡的なボセノバ現象のシグネチャを検出することによって、ULDM結合質量パラメータ空間のオーダーを感度よく探索できることを実証する。
解析は相対論的スカラー粒子放出の異なるシナリオに容易に拡張できる。
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