Stochastic Wave Dark Matter with Fermi-LAT γ-Ray Pulsar Timing Array
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Le résumé fourni par la source
Abstract Pulsar timing arrays (PTAs) can detect disturbances in the fabric of spacetime on a galactic scale by monitoring the arrival time of pulses from millisecond pulsars (MSPs). Recent advancements have enabled the use of γ -ray radiation emitted by MSPs, in addition to radio waves, for PTA experiments. Wave dark matter (DM), a prominent class of DM candidates, can be detected with PTAs due to its periodic perturbations of the spacetime metric. In response to this development, we perform in this Letter a first analysis of applying the γ -ray PTA to detect the ultralight axion-like wave DM, with the data of Fermi Large Area Telescope (Fermi-LAT). Despite its much smaller collecting area, the Fermi-LAT γ -ray PTA demonstrates a promising sensitivity potential. We show that the upper limits not far from those of the dedicated radio-PTA projects can be achieved. Moreover, we initiate a cross-correlation analysis using the data of two Fermi-LAT pulsars. The cross-correlation of phases, while carrying key information on the source of the spacetime perturbations, has been ignored in the existing data analyses for the wave DM detection with PTAs. Our analysis indicates that taking this information into account can improve the sensitivity to wave DM by ≳50% at masses below 10 −23 eV.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Stochastic Wave Dark Matter with Fermi-LAT γ-Ray Pulsar Timing Array
- Date Crossref
- 01/03/2024
- Éditeur
- American Astronomical Society
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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University of the Basque Country pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hong Kong University of Science and Technology Department of Physics and Jockey Club Institute for Advanced Study pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hong Kong Jockey Club pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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University of Hong Kong pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institute of High Energy Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Ikerbasque pays non établi dans la noticeInstitution
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University of Science and Technology of China pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Max Planck Institute for Nuclear Physics pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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DIPC pays non établi dans la noticeInstitution
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Basque Foundation for Science Ikerbasque pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Deep Space Exploration Laboratory/School of Physical Sciences pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
University of the Basque Country, Department of Physics and Jockey Club Institute for Advanced Study — Hong Kong University of Science and Technology et Hong Kong Jockey Club, avec 9 autres affiliations.
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