天体物理学媒質における暗黒物質散乱:集団効果【JST・京大機械翻訳】

DeRocco William; Galanis Marios; Lasenby Robert

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202200916037302 整理番号：22P0027404

天体物理学媒質における暗黒物質散乱:集団効果【JST・京大機械翻訳】

Dark matter scattering in astrophysical media: collective effects

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発行年： 2022年01月13日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年05月09日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

星は,優れた暗黒物質検出器である可能性を有することはよく知られている。恒星内に散乱する暗黒物質の落下は,恒星加熱,ブラックホール形成,および修正熱輸送を含む,一連の観測シグネチャを導くことができた。このような現象に対するロバスト予測を行うためには,星内部の暗黒物質の散乱速度を計算する必要がある。本論文で示すように,小さな十分な運動量移動のために,これは,密な恒星媒体内の集団効果を考慮に入れることを必要とする。これらの効果は多くの以前の処理で無視されてきた。それらをいかに系統的に組み込むかを示し,暗黒物質が標準モデルに結合する方法に依存して,暗物質散乱速度をパラメータ的に増強または抑制できることを示した。その結果,結果として,集団効果は,白色矮星や中性子星のような小型物体の観測に対して,潜在的発見あるいは排除範囲を著しく修正できることを示した。この効果は,光メディエーターによる暗黒物質結合に対してより顕著であるが,重いメディエーターを介した暗黒物質カップリングに対してさえ,散乱速度は,暗黒物質質量<~100MeVに対して,それらのナイーブ値から桁の大きさで異なることを示した。また,太陽コアのようなより希薄な媒体における暗黒物質散乱に対して,集団効果がいかに重要であるかを説明した。結果は,広範囲の宇宙粒子状況における集団効果を系統的に組み入れる必要性を示した。これを容易にするために,様々な異なる媒体に対する媒体内自己エネルギー表現を提供し,これは多くの他のプロセス(粒子生産など)に適用できる。【JST・京大機械翻訳】

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恒星

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