論文の概要: Stamps of state on structure: Probing the state of ultralight dark matter via its density fluctuations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.16990v1
• Date: Wed, 23 Apr 2025 18:00:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:53.114555
• Title: Stamps of state on structure: Probing the state of ultralight dark matter via its density fluctuations
• Title（参考訳）: 構造上の状態のスタンプ:その密度ゆらぎによる超軽量ダークマターの状態の探索
• Authors: Saarik Kalia,
• Abstract要約: 暗黒物質(DM)候補は非常に小さな質量と多数の密度を持つ候補が近年大きな関心を集めている。 このような文脈では、超軽量DMは代わりに圧縮状態にある。 この研究は、大きな粒子数の極限に留まり、DMの非重力相互作用に依存しないDM状態のプローブを提供する。
• 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: Dark matter (DM) candidates with very small masses, and correspondingly large number densities, have gained significant interest in recent years. These DM candidates are typically said to behave "classically". More specifically, they are often assumed to reside in an ensemble of coherent states. One notable exception to this scenario is when isocurvature fluctuations of the DM are produced during inflation (or more generally by any Bogoliubov transformation). In such contexts, the ultralight DM instead resides in a squeezed state. In this work, we demonstrate that these two scenarios can be distinguished via the statistics of the DM density fluctuations, such as the matter power spectrum and bispectrum. This provides a probe of the DM state which persists in the limit of large particle number and does not rely on any non-gravitational interactions of the DM. Importantly, the statistics of these two states differ when the modes of the squeezed state are all in-phase, as is the case at the end of inflation. Later cosmological dynamics may affect this configuration. Our work motivates future numerical studies of how cosmological dynamics may impact the initial squeezed state and the statistics of its density fluctuations.
• Abstract（参考訳）: 暗黒物質(DM)候補は非常に小さな質量を持ち、それに対応する多数の密度を持つものが近年大きな関心を集めている。 これらのDM候補は通常「古典的」に振る舞うと言われている。 より具体的には、それらはしばしばコヒーレントな状態のアンサンブルに存在すると仮定される。 このシナリオの特筆すべき例外は、DMの等曲変動がインフレーション(またはより一般的にはボゴリボフ変換によって)の間に生じるときである。 このような文脈では、超軽量DMは代わりに圧縮状態にある。 本研究では,これら2つのシナリオを,物質パワースペクトルや双スペクトルなどのDM密度変動の統計によって区別できることを実証する。 これはDM状態のプローブであり、大きな粒子数の極限に留まり、DMの非重力相互作用に依存しない。 重要なことに、これらの2つの状態の統計は、インフレーションの終了時と同様に、圧縮状態のモードがすべてインフェーズであるときに異なる。 後の宇宙力学はこの構成に影響を及ぼすかもしれない。 我々の研究は、宇宙力学が初期圧縮状態と密度変動の統計にどのように影響するかに関する将来の数値研究を動機付けている。

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