SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:su-200686"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:su-200686" > Axion-photon conver...

Axion-photon conversion in neutron star magnetospheres : The role of the plasma in the Goldreich-Julian model

Witte, Samuel J. (författare)
Noordhuis, Dion (författare)
Edwards, Thomas D. P. (författare)
Stockholms universitet,Fysikum,Oskar Klein-centrum för kosmopartikelfysik (OKC)
visa fler...
Weniger, Christoph (författare)
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2021
2021
Engelska.
Ingår i: Physical Review D. - 2470-0010 .- 2470-0029. ; 104:10
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • The most promising indirect search for the existence of axion dark matter uses radio telescopes to look for narrow spectral lines generated from the resonant conversion of axions in the magnetospheres of neutron stars. Unfortunately, a large list of theoretical uncertainties has prevented this search strategy from being fully accepted as robust. In this work we attempt to address major outstanding questions related to the role and impact of the plasma, including: (i) does refraction and reflection of radio photons in the magnetosphere induce strong inhomogeneities in the flux, (ii) can refraction induce premature axion-photon dephasing, (iii) to what extent do photon-plasma interactions induce a broadening of the spectral line, (iv) does the flux have a strong time dependence, and (v) can radio photons sourced by axions be absorbed by the plasma. We present an end-to-end analysis pipeline based on ray-tracing that exploits a state-of-the-art auto-differentiation algorithm to propagate photons from the conversion surface to asymptotically large distances. Adopting a charge symmetric Goldreich-Julian model for the magnetosphere, we show that for reasonable parameters one should expect a strong anisotropy of the signal, refraction induced axion-photon dephasing, significant line-broadening, a variable time-dependence of the flux, and, for large enough magnetic fields, anisotropic absorption. Our simulation code is flexible enough to serve as the basis for follow-up studies with a large range of magnetosphere models.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Fysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Witte, Samuel J.
Noordhuis, Dion
Edwards, Thomas ...
Weniger, Christo ...
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Fysik
Artiklar i publikationen
Physical Review ...
Av lärosätet
Stockholms universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy