星系與黑洞背景下軸子暗物質(zhì)分布的研究.pdf

1、天文觀測表明宇宙中存在暗物質(zhì)，并且暗物質(zhì)是宇宙的主要組成部分，它們對宇宙的結(jié)構(gòu)形成具有重要的作用，暗物質(zhì)是天體物理學(xué)和粒子物理學(xué)中的重要研究課題。目前，暗物質(zhì)的具體構(gòu)成還不十分清楚，因此人們對暗物質(zhì)做了許多理論上的預(yù)測。軸子是暗物質(zhì)的候選者之一，它可能是一種質(zhì)量很小的玻色子，并且在早期宇宙中的QCD相變中產(chǎn)生。
　　 本文以軸子作為研究對象。首先，研究了在軸子暗物質(zhì)的影響下，星系中圍繞其中心的天體旋轉(zhuǎn)速度與其到星系中心的距離的關(guān)

2、系，并且作出了速度與距離的關(guān)系圖，同時以Rubin的實際觀測結(jié)果作為對比。在第四章中分別考慮了四種情況;化學(xué)勢為零的時候，取角量子數(shù)l=0和l=1的情況;化學(xué)勢不為零的時候，也考慮了角量子數(shù)l=0和l=1的情況。結(jié)果表明化學(xué)勢為零的理論計算與實際觀測的結(jié)果定性符合，而化學(xué)勢不為零時，只有l(wèi)=1的理論計算與實際觀測結(jié)果定性符合。另外，本文對這些結(jié)果的物理意義進行了分析和討論。
　　 本文還研究了幾種黑洞背景下軸子暗物質(zhì)的分布規(guī)律。

3、分別計算了2維帶電點物質(zhì)黑洞和4維帶電黑洞中軸子的密度分布，還計算了4維弦黑洞中軸子的密度分布，并將計算結(jié)果進行了討論和分析。另外，本文還計算了de Sitter和反de Sitter時空中的軸子密度分布和關(guān)聯(lián)函數(shù)，討論了化學(xué)勢和宇宙常數(shù)對關(guān)聯(lián)效應(yīng)的影響。
　　 本文具有創(chuàng)新性的工作如下:
　　 1、分析了具有化學(xué)勢的軸子暗物質(zhì)對星系旋轉(zhuǎn)曲線的影響。
　　 2、本文首次推導(dǎo)了彎曲時空下的Popov凝聚方程，分別計