Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Probing ultralight scalar, vector and tensor dark matter with pulsar timing arrays

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F24%3A00588418" target="_blank" >RIV/68378271:_____/24:00588418 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://hdl.handle.net/11104/0355330" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0355330</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physletb.2024.138830" target="_blank" >10.1016/j.physletb.2024.138830</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Probing ultralight scalar, vector and tensor dark matter with pulsar timing arrays

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Pulsar timing arrays (PTAs) are sensitive to oscillations in the gravitational potential along the line-of-sight due to ultralight particle pressure. We calculate the probing power of PTAs for ultralight bosons across all frequencies, from those larger than the inverse observation time to those smaller than the inverse distance to the pulsar. We show that since the signal amplitude grows comparably to the degradation in PTA sensitivity at frequencies smaller than inverse observation time, the discovery potential can be extended towards lower masses by over three decades, maintaining high precision. We demonstrate that, in the mass range 10−26−10−23 eV, existing 15-year PTA data can robustly detect or rule out an ultralight component down to O(1−10)% of the total dark matter. Non-detection, together with other bounds in different mass ranges, will imply that ultralight scalar/axion can comprise at most 1−10% of dark matter in the 10−30−10−17 eV range. With 30 years of observation, current PTAs can extend the reach down to 0.1−1%, while next-generation PTAs such as SKA can attain the 0.01−0.1% precision. We generalize and derive predictions for ultralight spin-1 vector (i.e. dark photon) and spin-2 tensor dark components.

  • Název v anglickém jazyce

    Probing ultralight scalar, vector and tensor dark matter with pulsar timing arrays

  • Popis výsledku anglicky

    Pulsar timing arrays (PTAs) are sensitive to oscillations in the gravitational potential along the line-of-sight due to ultralight particle pressure. We calculate the probing power of PTAs for ultralight bosons across all frequencies, from those larger than the inverse observation time to those smaller than the inverse distance to the pulsar. We show that since the signal amplitude grows comparably to the degradation in PTA sensitivity at frequencies smaller than inverse observation time, the discovery potential can be extended towards lower masses by over three decades, maintaining high precision. We demonstrate that, in the mass range 10−26−10−23 eV, existing 15-year PTA data can robustly detect or rule out an ultralight component down to O(1−10)% of the total dark matter. Non-detection, together with other bounds in different mass ranges, will imply that ultralight scalar/axion can comprise at most 1−10% of dark matter in the 10−30−10−17 eV range. With 30 years of observation, current PTAs can extend the reach down to 0.1−1%, while next-generation PTAs such as SKA can attain the 0.01−0.1% precision. We generalize and derive predictions for ultralight spin-1 vector (i.e. dark photon) and spin-2 tensor dark components.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10303 - Particles and field physics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF15_003%2F0000437" target="_blank" >EF15_003/0000437: Kosmologie, gravitace a temný sektor vesmíru</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physics Letters. B

  • ISSN

    0370-2693

  • e-ISSN

    1873-2445

  • Svazek periodika

    855

  • Číslo periodika v rámci svazku

    Aug

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    6

  • Strana od-do

    138830

  • Kód UT WoS článku

    001262072100001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85196948322