星系與黑洞背景下軸子暗物質分布的研究.pdf

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

2、系，并且作出了速度與距離的關系圖，同時以Rubin的實際觀測結果作為對比。在第四章中分別考慮了四種情況;化學勢為零的時候，取角量子數(shù)l=0和l=1的情況;化學勢不為零的時候，也考慮了角量子數(shù)l=0和l=1的情況。結果表明化學勢為零的理論計算與實際觀測的結果定性符合，而化學勢不為零時，只有l(wèi)=1的理論計算與實際觀測結果定性符合。另外，本文對這些結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的分布規(guī)律。

3、分別計算了2維帶電點物質黑洞和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聯(lián)函數(shù)，討論了化學勢和宇宙常數(shù)對關聯(lián)效應的影響。
　　 本文具有創(chuàng)新性的工作如下:
　　 1、分析了具有化學勢的軸子暗物質對星系旋轉曲線的影響。
　　 2、本文首次推導了彎曲時空下的Popov凝聚方程，分別計