Охота за топологической темной материей с атомными

Охота за топологической темной материей с атомными часами
А. Деревянко М. Поспелов
Космологические приложения атомных часов до сих пор ограничивались поисками равномерного во времени дрейфа фундаментальных констант. Мы указываем, что переходное во времени изменение фундаментальных констант может быть вызвано объектами темной материи, имеющими большую пространственную протяженность, такими как стабильные топологические дефекты, построенные из полей сверхстандартной модели.
Сети коррелированных атомных часов, некоторые из которых уже существуют, такие как Глобальная система позиционирования, могут быть использованы в качестве мощного инструмента для поиска топологических дефектов темной материи, обеспечивая тем самым еще одно важное фундаментальное физическое приложение для постоянно повышающейся точности атомных часов.
Во время встречи с протяженным объектом из темной материи, как
он проносится по сети, начальный lysynchronizedclockswill
станьте десинхронизированными. Ожидается, что временные расхождения между патиально разделенными часами будут демонстрировать отчетливую сигнатуру, кодирующую пространственную структуру дефекта и его силу взаимодействия с атомами.
Несмотря на убедительные доказательства существования темной материи ( 25
глобальный энергетический бюджет во Вселенной и
DM ' 0,3ГэВсм
3
в окрестностях Солнечной системы
7
), его связь с
частицами и полями Стандартной модели (СМ) остается загадкой.
Хотя поиски частиц темной материи (ДМ) активно ведутся

8
, существует также значительный интерес к альтернативам, среди которых
который представляет собой ДМ, состоящий из очень легких полей. В зависимости от
начальной конфигурации поля в ранние космологические времена такие
световые поля могут привести к образованию темной материи с помощью когерентных колебаний
вокруг минимума их потенциала и/или образуют нетривиальные
устойчивые конфигурации полей в физическом трехмерном пространстве, если
их потенциал допускает такую возможность. Этот последний вариант, который
мы будем обобщенно называть топологическими дефектами (TDs), представляющими
основной интерес для нашей работы. Легкие массы полей, образующие
TDs может привести к большому, действительно макроскопическому размеру дефекта.
Их встречи с Землей в сочетании с DM SM
связь может привести к новым сигнатурам темной материи, выраженным
в общих чертах в терминах `переходных эффектов". Эти эффекты, когерентные
в масштабе отдельных детекторов, являются временными сдвигами в
частоты и фазы измерительных приборов, а не большие
энергетические отложения, как и в случае микроскопического ДМ. В данной
работе мы предлагаем возможность нового метода поиска
топологического дефекта темной материи (TDM), основанного на сети
атомные часы.