The second data release from the European Pulsar Timing Array: VI. Challenging the ultralight dark matter paradigm
Clemente Smarra
,
Boris Goncharov
,
Enrico Barausse
,
J Antoniadis
,
S Babak
(1)
,
A.-S. Bak Nielsen
,
C.G Bassa
,
A Berthereau
(2, 3)
,
M Bonetti
,
E Bortolas
,
P.R Brook
,
M Burgay
,
R.N Caballero
,
A Chalumeau
,
D.J Champion
,
S Chanlaridis
,
S Chen
,
I Cognard
(2, 3)
,
G Desvignes
,
M Falxa
(2, 1)
,
R.D Ferdman
,
A Franchini
,
J.R Gair
,
E Graikou
,
J.-M Grießmeier
(2, 3)
,
L Guillemot
(2, 3)
,
Y.J Guo
,
H Hu
,
F Iraci
,
D Izquierdo-Villalba
,
J Jang
,
J Jawor
,
G.H Janssen
,
A Jessner
,
R Karuppusamy
,
E.F Keane
,
M.J Keith
,
M Kramer
,
M.A Krishnakumar
,
K Lackeos
,
K.J Lee
(3)
,
K Liu
,
Y Liu
,
A.G Lyne
,
J.W Mckee
,
R.A Main
,
M.B Mickaliger
,
I.C Nitu
,
A Parthasarathy
,
B.B.P Perera
,
D Perrodin
,
A Petiteau
(4, 1)
,
N.K Porayko
,
A Possenti
,
H Quelquejay Leclere
(1)
,
A Samajdar
,
S.A Sanidas
,
A Sesana
,
G Shaifullah
,
L Speri
,
R Spiewak
,
B.W Stappers
,
S.C Susarla
,
G Theureau
(2, 3, 5)
,
C Tiburzi
,
E van der Wateren
,
A Vecchio
,
V Venkatraman Krishnan
,
J Wang
,
L Wang
,
Z Wu
1
APC (UMR_7164) -
AstroParticule et Cosmologie
2 LPC2E - Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace
3 USN - Unité Scientifique de la Station de Nançay
4 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
5 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
2 LPC2E - Laboratoire de Physique et Chimie de l'Environnement et de l'Espace
3 USN - Unité Scientifique de la Station de Nançay
4 IRFU - Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
5 LUTH (UMR_8102) - Laboratoire Univers et Théories
Clemente Smarra
- Fonction : Auteur
Boris Goncharov
- Fonction : Auteur
Enrico Barausse
- Fonction : Auteur
J Antoniadis
- Fonction : Auteur
S Babak
- Fonction : Auteur
- PersonId : 738776
- IdHAL : stanislav-babak
- ORCID : 0000-0001-7469-4250
- IdRef : 251073904
A.-S. Bak Nielsen
- Fonction : Auteur
C.G Bassa
- Fonction : Auteur
M Bonetti
- Fonction : Auteur
E Bortolas
- Fonction : Auteur
P.R Brook
- Fonction : Auteur
M Burgay
- Fonction : Auteur
R.N Caballero
- Fonction : Auteur
A Chalumeau
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D.J Champion
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S Chanlaridis
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S Chen
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G Desvignes
- Fonction : Auteur
R.D Ferdman
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A Franchini
- Fonction : Auteur
J.R Gair
- Fonction : Auteur
E Graikou
- Fonction : Auteur
Y.J Guo
- Fonction : Auteur
H Hu
- Fonction : Auteur
F Iraci
- Fonction : Auteur
D Izquierdo-Villalba
- Fonction : Auteur
J Jang
- Fonction : Auteur
J Jawor
- Fonction : Auteur
G.H Janssen
- Fonction : Auteur
A Jessner
- Fonction : Auteur
R Karuppusamy
- Fonction : Auteur
E.F Keane
- Fonction : Auteur
M.J Keith
- Fonction : Auteur
M Kramer
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M.A Krishnakumar
- Fonction : Auteur
K Lackeos
- Fonction : Auteur
K Liu
- Fonction : Auteur
Y Liu
- Fonction : Auteur
A.G Lyne
- Fonction : Auteur
J.W Mckee
- Fonction : Auteur
R.A Main
- Fonction : Auteur
M.B Mickaliger
- Fonction : Auteur
I.C Nitu
- Fonction : Auteur
A Parthasarathy
- Fonction : Auteur
B.B.P Perera
- Fonction : Auteur
D Perrodin
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N.K Porayko
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A Possenti
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A Samajdar
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S.A Sanidas
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A Sesana
- Fonction : Auteur
G Shaifullah
- Fonction : Auteur
L Speri
- Fonction : Auteur
R Spiewak
- Fonction : Auteur
B.W Stappers
- Fonction : Auteur
S.C Susarla
- Fonction : Auteur
C Tiburzi
- Fonction : Auteur
E van der Wateren
- Fonction : Auteur
A Vecchio
- Fonction : Auteur
V Venkatraman Krishnan
- Fonction : Auteur
J Wang
- Fonction : Auteur
L Wang
- Fonction : Auteur
Z Wu
- Fonction : Auteur
Résumé
Pulsar Timing Array experiments probe the presence of possible scalar/pseudoscalar ultralight dark matter particles through decade-long timing of an ensemble of galactic millisecond radio pulsars. With the second data release of the European Pulsar Timing Array, we focus on the most robust scenario, in which dark matter interacts only gravitationally with ordinary baryonic matter. Our results show that ultralight particles with masses $10^{-24.0}~\text{eV} \lesssim m \lesssim 10^{-23.2}~\text{eV}$ cannot constitute $100\%$ of the measured local dark matter density, but can have at most local density $\rho\lesssim 0.15$ GeV/cm$^3$.