চরম অক্ষরেখা উন্মোচন: মহাজাগতিক মডেলিংয়ের জন্য একটি অভিনব তরল পদ্ধতি - বিমূর্ত এবং ভূমিকা

লিঙ্কের টেবিল

• বিমূর্ত এবং ভূমিকা
• পদ্ধতি
• ফেনোমেনোলজি
• আলোচনা এবং ভবিষ্যত কাজ
• উপসংহার
• স্বীকৃতি এবং রেফারেন্স

বিমূর্ত

1। পরিচিতি

Axion-like particles (ALPs) হল ডার্ক ম্যাটারের একটি বিস্তৃত শ্রেণী (DM) কণা প্রার্থী যেগুলির একটি শক্তিশালী তাত্ত্বিক ন্যায্যতা এবং বিভিন্ন সম্ভাব্য পর্যবেক্ষণযোগ্য স্বাক্ষর উভয়ই রয়েছে। যদিও প্রথাগত কোয়ান্টাম ক্রোমোডাইনামিক্স (QCD) অ্যাক্সন হল একটি ছদ্ম-নাম্বু-গোল্ডস্টোন বোসন যা একটি ভাঙা Peccei-কুইন প্রতিসাম্য (Peccei & Quinn 1977) থেকে উদ্ভূত, ALPs আরও সাধারণভাবে ভাঙা প্রতিসাম্য থেকে উদ্ভূত হতে পারে এবং প্রাকৃতিকভাবে উৎপন্ন হয় বিভিন্ন ধরনের স্ট্র থেকে। তত্ত্বগুলি সংকুচিত উচ্চ মাত্রার ফলস্বরূপ, তাদের একটি ভাল-অনুপ্রাণিত DM কণা প্রার্থী করে তোলে (Dine & Fischler 1983; Preskill et al. 1983; Abbott & Sikivie 1983; Svrcek & Witten 2006; Duffy & van Bibber 2009; al. 2010; মার্শ 2022)। এই পুরো কাজ জুড়ে, আমরা কম ভরের ছদ্ম-নাম্বু-গোল্ডস্টোন বোসন ডিএম প্রার্থীদের এই বিস্তৃত শ্রেণীর উল্লেখ করতে অক্ষ এবং ALP ব্যবহার করব।

এই চরম প্রারম্ভিক কোণগুলির সাথে অক্ষক্ষেত্রের বিবর্তনের মডেল করার জন্য কিছু কাজ করা হয়েছে, যেমন সেডেনো এট আল-এর কাজ। ˜ (2017); Zhang & Chiueh (2017b); লিওং এট আল। (2019); Zhang & Chiueh (2017a)। যাইহোক, এই অক্ষীয় ক্ষেত্রগুলির দ্রুত-দোদুল্যমান প্রকৃতি (উভয় পটভূমিতে এবং বিভ্রান্তি স্তরে) গণনার জন্য অত্যন্ত উচ্চ টেম্পোরাল রেজোলিউশনের প্রয়োজন করে, একটি ব্রুট ফোর্স সলিউশন Zhang & Chiueh (2017b,a) এর জন্য দীর্ঘ গণনার সময় প্রয়োজন। এটি একটি মার্কভ চেইন মন্টে কার্লো (MCMC) বা অন্যান্য সম্ভাব্য নমুনা পদ্ধতির জন্য প্রয়োজনীয় অক্ষ বিবর্তনের পুনরাবৃত্তির অনুমান তৈরি করে, নিষেধাজ্ঞামূলকভাবে ব্যয়বহুল।

এই কাজটিতে, আমরা মহাজাগতিক তরল হিসাবে এই চরম অক্ষগুলির আচরণকে দক্ষতার সাথে এবং সঠিকভাবে মডেল করার একটি অভিনব পদ্ধতি উপস্থাপন করি। আমরা ভ্যানিলা axion মডেলিং কোড axionCAMB-এর গঠন অনুসরণ করি, Hlozek et al-এ আরও বিস্তারিতভাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে। ˇ (2015)। আমরা রৈখিক MPS-এর মতো মহাজাগতিক পর্যবেক্ষণযোগ্যগুলির জন্য axionCAMB কম্পিউট ভবিষ্যদ্বাণীতে অনেকগুলি উদ্ভাবন এবং উন্নতি বাস্তবায়ন করি। এই উদ্ভাবনগুলি, বিভাগ 2-এ আরও বিশদভাবে বর্ণিত, প্রাথমিক অবস্থার পুনর্গঠন এবং চরম অ্যাক্সিন ফ্লুইডের একটি অভিনব কার্যকর শব্দ গতি অন্তর্ভুক্ত করে। এই সমস্ত উদ্ভাবন চরম অক্ষের মডেলের রানটাইমকে ∼ 7 সেকেন্ডে কমিয়ে দেয়। এটি উচ্চ-মাত্রিক MCMC অ্যালগরিদমগুলির সাথে চরম অ্যাক্সিন মডেলগুলিতে পর্যবেক্ষণমূলক সীমাবদ্ধতা রাখার নতুন সুযোগ উন্মুক্ত করে যার জন্য অক্ষ বিবর্তন কোডে কয়েক হাজার কলের প্রয়োজন হয়।