凤凰山论坛第四十一讲:用PTA-PPA方法揭开超轻类轴子暗物质的面纱

星期二,2025/6/3,15:00

稿件来源:刘滔  发布人:chenyx625 编辑:珠海校区瀚林三号楼B215

主讲人 (Speaker):刘滔 教授

主讲人单位 (Speaker's Institute): 香港科技大学

邀请人 (Invited by): 卢思达

时间 (Time): 星期二,2025/6/3,15:00

地点 (Location): 珠海校区瀚林三号楼B215

摘要 (Abstract): 

本次报告中,我将首先介绍利用脉冲星计时阵列(PTA)与脉冲星偏振阵列(PPA)探测超轻类轴子暗物质(ALDM)的方法。ALDM作为暗物质的最有力候选之一,会在天文尺度上展现出显著的波动性。已长期开展的PTA观测与新近发展的PPA方法通过对阵列中不同脉冲星的计时与偏振数据进行关联,为超轻ALDM的探测提供了理想工具。其中,PTA基于引力效应,研究超轻ALDM对星系度规的微扰;而PPA则捕捉非引力效应,即ALDM与光子通过Chern-Simons耦合产生的宇宙学双折射现象。二者形成互补的探测途径。基于此框架,我将重点阐述该方向的两项重要进展:(1)利用Fermi-LAT伽马射线卫星计时数据开展的伽马射线PTA分析;(2)基于PPTA DR3偏振数据开展的Parkes望远镜PPA分析。两项研究均采用在脉冲星之间进行关联测量的技术,具体表现为计时残差与偏振位置角残差的两点关联函数分析(其原理与纳赫兹引力波PTA探测中通过Hellings-Downs曲线识别信号特征的方法类似)。最后,我将探讨计时-偏振信号协同分析方法的潜力。这种方法有望显著提升脉冲星阵列在其测量数据中识别超轻ALDM信号的能力。

主讲人简介 (Speaker's CV): 

刘滔博士的主要研究方向为粒子物理及其与天文学、宇宙学的交叉领域。他于2007年获宾夕法尼亚大学物理学博士学位,随后于2007-2010年间任芝加哥大学恩里科·费米研究所McCormick Fellow, 2010年赴加州大学圣塔芭芭拉分校继续从事博士后研究。他在2013年以副教授身份加入香港科技大学,现为该校正教授。他目前担任香港教资会/研资局协作研究基金项目"暗物质与宇宙"首席协调员。刘滔博士的主要研究方向为粒子物理及其与天文学、宇宙学的交叉领域。他于2007年获宾夕法尼亚大学物理学博士学位,随后于2007-2010年间任芝加哥大学恩里科·费米研究所McCormick Fellow, 2010年赴加州大学圣塔芭芭拉分校继续从事博士后研究。他在2013年以副教授身份加入香港科技大学,现为该校正教授。他目前担任香港教资会/研资局协作研究基金项目"暗物质与宇宙"首席协调员。