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Extreme Axionen enthüllt: Fazit

von Cosmological thinking: time, space and universal causation 2m2024/05/20

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In diesem Artikel stellen Forscher extreme Axionen vor und untersuchen ihre Auswirkungen auf kleinräumige Strukturen in der Kosmologie, insbesondere bei Messungen von Ly-α-Wäldern.

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Dieses Dokument ist auf Arxiv unter der CC 4.0-Lizenz verfügbar.

Autoren:

(1) HARRISON WINCH, Abteilung für Astronomie und Astrophysik, Universität Toronto und Dunlap Institut für Astronomie und Astrophysik, Universität Toronto;

(2) RENEE´ HLOZEK, Abteilung für Astronomie und Astrophysik, Universität Toronto und Dunlap Institut für Astronomie und Astrophysik, Universität Toronto;

(3) DAVID JE MARSH, Theoretische Teilchenphysik und Kosmologie, King's College London;

(4) DANIEL GRIN, Haverford College;

(5) KEIR K. ROGERS, Dunlap Institut für Astronomie und Astrophysik, Universität Toronto.

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5. SCHLUSSFOLGERUNGEN

Extreme Axionen stellen eine interessante Klasse von Dunkle-Materie-Modellen dar, die sowohl interessante theoretische Begründungen aus der Stringtheorie als auch konkrete kosmologische Observablen besitzen. Bisher war ihr einziger großer Nachteil der hohe Rechenaufwand bei der Modellierung der schnellen Feldschwingungen. In dieser Arbeit haben wir eine neue Erweiterung der bestehenden axionCAMB-Software eingeführt, die es ermöglicht, MPS- und CMB-Observablen für extreme Axionmodelle in ∼ 7 Sekunden zu berechnen, wozu frühere Modelle mehrere Tage benötigten. Diese Observablen können für einen Wertebereich für die Axionmasse, den Axion-DM-Dichteanteil und den extremen Axion-Startwinkel sowie für einen Bereich gewöhnlicher kosmologischer Parameter berechnet werden. Diese schnelle Modellierung der extremen Axionen haben wir erreicht, indem wir eine modifizierte Version der Fluidnäherung von axionCAMB verwendet, die Anfangsbedingungen neu konfiguriert haben, um fein abgestimmte Startwinkel zu ermöglichen, die effektive Fluidschallgeschwindigkeit modifiziert haben, um das tachyonische Wachstum während der Schwingungsphase widerzuspiegeln, und eine effiziente Nachschlagetabelle der Axion-Hintergrundfluidvariablen implementiert haben, um eine schnelle Berechnung zu ermöglichen.