Earth as a transducer for axion dark-matter detection
Notice bibliographique
Résumé
We demonstrate that ultralight axion dark matter with a coupling to photons induces an oscillating global terrestrial magnetic-field signal in the presence of the background geomagnetic field of the Earth. This signal is similar in structure to that of dark-photon dark matter that was recently pointed out and searched for in [Fedderke et al. Phys. Rev. D 104, 075023 (2021)] and [Fedderke et al. Phys. Rev. D 104, 095032 (2021)]. It has a global vectorial pattern fixed by the Earth's geomagnetic field, is temporally coherent on long timescales, and has a frequency set by the axion mass ${m}_{a}$. In this work, we both compute the detailed signal pattern and undertake a search for this signal in magnetometer network data maintained by the SuperMAG Collaboration. Our analysis identifies no strong evidence for an axion dark-matter signal in the axion mass range $2\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}18}\text{ }\text{ }\mathrm{eV}\ensuremath{\lesssim}{m}_{a}\ensuremath{\lesssim}7\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}17}\text{ }\text{ }\mathrm{eV}$. Assuming the axion is all of the dark matter, we place constraints on the axion-photon coupling ${g}_{a\ensuremath{\gamma}}$ in the same mass range; at their strongest, for masses $3\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}17}\text{ }\text{ }\mathrm{eV}\ensuremath{\lesssim}{m}_{a}\ensuremath{\lesssim}4\ifmmode\times\else\texttimes\fi{}{10}^{\ensuremath{-}17}\text{ }\text{ }\mathrm{eV}$, these constraints are comparable to those obtained by the CAST helioscope.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».