Shining Light on Cosmogenic Axions with Neutrino Experiments
虽然迄今为止对宇宙轴子的大多数搜索都集中在它们作为暗物质（组成部分）的冷遗迹上，但各种动机良好的宇宙学来源可以产生“增强”的轴子，这些轴子今天仍然保持相对论性。我们证明，现有的/即将到来的中微子实验，如超级神冈，超级神冈，DUNE，JUNO和IceCube可以探测这种充满活力的轴子遗迹。特征信号是由轴子-光子耦合引起的轴子吸收产生的单能单光子信号。这项建议提供了覆盖的参数范围是补充现有的轴子搜索，并提供了新的机会，发现中微子设施。
2022-09-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
An even lighter QCD axion
我们探讨了解决强CP问题的轴子是否自然地比规范QCD轴子轻得多。Hook提出的$Z_\mathcal{N}$对称性，其中$\mathcal{N}$镜像世界和简并世界共存于自然界，并通过轴子场连接，被认为是广义有效轴子耦合。我们表明，总潜力是安全的近似由一个单一的余弦在大$\mathcal{N}$限制，我们确定的分析公式的指数抑制轴子质量。所有轴子相互作用相对于规范QCD轴子相互作用的普遍增强对类轴子粒子实验（如ALPS II，IAO和许多其他实验）的前景产生了强烈的影响。有限密度的轴子潜力也进行了分析，我们表明，$Z_\mathcal{N}$不对称背景的高密度恒星环境设置已经显着的模型独立的约束：$3\le\mathcal{N}\lesssim47$的轴子规模$f_a\lesssim 2.4\times10^{15}$ GeV，与诱人的发现前景的任何价值的$f_a$和下降到$\mathcal{N}\sim9$与未来的中子星和引力波的数据，下降到超轻质量区域。此外，两个特定的紫外$Z_\mathcal{N}$完成开发：一个复合轴子和KSVZ类模型与改进的Peccei-Quinn质量。
2021-08-11 hep-ex hep-ph hep-th
The search for low-mass axion dark matter with ABRACADABRA-10cm
物理学中最紧迫的两个问题是占宇宙质量84%的暗物质的微观本质和中子电偶极矩的缺失。这些问题将通过一种被称为量子色动力学（QCD）轴子的假设粒子的存在来解决。在这项工作中，我们探索的假设，轴子构成暗物质，使用ABRACADABRA-10厘米实验在宽带配置，具有世界领先的灵敏度。我们没有发现有意义的证据，轴子，我们提出了95%的上限的轴子光子耦合下降到世界领先的水平$g_{aγγ}<3.2 \times10^{-11}$ GeV $^{-1}$，代表最敏感的搜索轴子在0.41 - 8.27 neV的质量范围。我们的工作为未来的实验铺平了一条直接的道路，这些实验能够证实或排除暗物质是质量范围内的QCD轴子的假设，该假设是由弦论和大统一理论激发的。
2021-02-12 hep-ex hep-ph
A Lighter QCD Axion from Anarchy
本文提出Anarchic Axion模型，通过Peccei-Quinn对称性软破缺获得更轻的QCD轴子以解决强CP问题，并给出微调度量与新的实验及EFT目标。
2023-08-14 hep-ph
Axion clockworks from heterotic M-theory: the QCD-axion and its ultra-light companion
先前讨论的发条机制内杂种优势M-理论适用于其轴子景观。我们确定了一个独特的候选人的QCD-轴子的衰减常数在首选的“轴子窗口”周围$10^{11}\,$ GeV。它伴随着至少一个超轻轴子，主要耦合到隐藏的部门规范组。
2019-10-28 hep-ph hep-th
Constraints on Very Light Axions from Cavity Experiments
鉴于目前正在进行的星系（或宇宙）轴子探测实验，我们比较了各种不可见（或非常轻）轴子模型的轴子-光子-光子耦合$c_{aγγ}$。
1998-02-03 astro-ph hep-ph
A search for heavy axion-like particles in light-by-light scattering at the FCC-hh
Sivas Cumhuriyet University（锡瓦斯共和国大学）；A.A. Logunov Institute for High Energy Physics, NRC “Kurchatov Institute”（阿·阿·洛戈诺夫高能物理研究所，国家研究中心“库尔恰托夫研究所”）
本文研究了在FCC-hh上通过光子-光子散射产生重轴子状粒子的过程，计算了横截面，并给出了排除限和发现限，表明FCC-hh在寻找重轴子状粒子方面有巨大潜力。
2026-05-15 hep-ex hep-ph
Polarized light-by-light scattering at the CLIC induced by axion-like particles
研究了类轴子粒子（ALPs）在CLIC中诱导的初始偏振康普顿背散射光子的光-光（LBL）散射。假设赝标量ALP与光子偶耦合，计算了总的截面。95% C. L.给出了ALP质量$m_a$及其耦合常数$f$的排除区域。结果与以前获得的CLIC界的非极化的情况下。结果表明，在$m_a = 1000 \mathrm{\ GeV} - 2000 \mathrm{\ GeV}$区域的偏振光束的$f$的界限，与碰撞能量3000 GeV和积分亮度4000 FB $^{-1}$，平均1.5倍强于非偏振光束的界限。因此，我们的CLIC边界强于$m_a > 80$ GeV的所有当前排除区域。特别是，它们比大型强子对撞机上ALP介导的LBL散射的限制更具限制性。
2021-01-05 hep-ex hep-ph
Light axions with large hadronic couplings
我们提出的模型中，轴子有很大的耦合强子，同时保持自然轻。通过将$U(1)_{PQ}$电荷分配给标准模型夸克，使得$U(1)_{PQ}$在QCD下不反常，导数耦合自然产生，而在QCD约束下不产生轴子的势。我们提出了一个简单的模型，实现这一想法的类轴子粒子和QCD轴子。我们发现，这两种模型导致相当大的风味违规，可以通过未来的实验进行探讨。我们的建设表明，耦合到强子的轴子可以基本上是独立于其质量，从而激发实验搜索范围广泛的轴子参数空间。
2018-04-10 hep-ph
Light-shining-through-wall axion detection experiments with a stimulating laser
两个实光子的碰撞可以导致轴子的发射。为了克服轴子质量$m_a\geq 1 \text{eV}$对大信号的抑制，我们研究了一种改进的光穿墙（LSW）轴子搜索方法。我们建议利用第三束来刺激轴子重新转换成可测量的信号。因此，我们发现，与目前可用的高功率激光设备，我们预计在轴子质量之间的界限$0.5-6\text{eV}$达到$g_{aγγ}\geq 10^{-7}\text{GeV}^{-1}$。结合使用光学激光器与目前运行的X射线自由电子激光器，我们扩展的质量范围$10-100\text{eV}$。
2022-03-08 hep-ph
Toward the Effective Light and Heavy QCD Axion Scenarios
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific（亚太理论物理中心）
本文研究了轻重QCD轴子情景中轴子质量与衰变常数的参数空间，发现质量比相似而衰变常数比相反，并推广到多轴子情况。
2025-12-28 astro-ph.CO hep-ph
Light by Light Scattering as a New Probe for Axions
研究了高功率激光脉冲相互作用过程中虚轴子对腔内光子偏振态的影响。研究了一种新的用于测量光-光（LBL）散射过程中的轴诱导椭圆率信号的检测方案。我们表明，在探测激光束和高强度的目标光束的光子之间的动量交换可能会导致共振的轴子的物理质量。因此，真空双折射的共振增强引起大的椭圆率信号。这种信号增强可以应用于区分LBL散射的轴子贡献和电子-正电子对的标准模型贡献。对实验上可行的探测光源和强激光背景，研究了该方案的灵敏度。结果表明，该技术具有探测质量范围为$10^{-2} \textrm{eV} \lesssim m_{a} \lesssim 1 \textrm{eV}$的QCD轴子的潜力。在这个区域，轴子诱导的信号超过了标准模型的背景。
2020-02-14 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Lights, Camera, Axion: Tracing Axions from Supernovae in the Diffuse $γ$-ray Sky
Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文研究通过轴子-光子转换产生弥散γ射线信号，提出计算框架并首次考虑不同磁场环境下的转换过程，利用观测数据约束轴子-光子耦合常数。
2026-04-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Axion-like Relics: New Constraints from Old Comagnetometer Data
近年来发展起来的贵碱余磁仪是一种非常精确的异常类磁场测量装置。一种超轻的遗迹类轴子粒子可以产生一种弥漫在太空中的异常场，从而可以被comagnetometers检测到。在这里，我们从旧的comagnetometer数据中得出新的约束遗迹轴子类粒子与中子和电子的相互作用。我们表明，十年前的实验数据的地方最严格的地球上的约束，迄今为止的超轻轴子类粒子耦合到中子。这些限制与恒星冷却的限制相当，提供了一个互补的探测器。未来计划通过改变几何形状、成分含量和数据分析技术来改进comagnetometer测量，这将使对与核子或电子耦合的轴子样残留物的灵敏度提高许多数量级。
2020-02-02 hep-ex hep-ph
Anomalies and parities for quintessential and ultra-light axions
本文讨论了五元轴子和超轻轴子所需的整体对称性\USW ~的显式破缺项的能量标度。质量保证的合适尺度约为$10^{8}$ GeV。
2021-02-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stacking the Deck: Gambling on a Light QCD Axion
本文提出通过引入小的显式$\mathbb{Z}_N$破缺耦合，使轴子更轻，消除调谐，并解释再加热扇区，轴子经历“操纵”或“洗牌”错位。
2025-07-02 hep-ph
Distinguishing axions from generic light scalars using EDM and fifth-force experiments
我们推导出电偶极矩（EDM）的限制可能新的宏观时间反转和宇称违反（TVPV）自旋相关的力量。这些限制相比，来自第五力实验中的直接搜索和结合实验室搜索与天体物理界恒星能量损失。对于轴子介导的TVPV自旋相关的力量，EDM约束占主导地位的第五个力的限制，由几个数量级。然而，我们表明，对于一个通用的轻标量，无关的强CP问题，目前的界限从直接第五力搜索更严格的比那些从EDM限制推断，为第五力实验探索的相互作用范围。因此，将EDM和第五力实验中的观测结果相关联，可以帮助区分轴子和更一般的光标量场景。
2014-09-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Axions and "Light Shining Through a Wall": A Detailed Theoretical Analysis
我们给出了轴子-光子和光子-轴子转换振幅的详细研究，这进入了“光透过墙”实验的分析。采用了几种不同的计算方法，并进行了比较，在所有情况下，我们保留了一个非零的轴子质量。对于首阶，我们发现当光子频率$ω$与轴子质量$m$非常接近时，存在一个阈值尖点，该阈值尖点使光子到轴子的转换幅度显著增强，相对于相应的轴子到光子的转换过程，增强了一个因子$ω/\sqrt{ω^2-m^2}$.当为$m=0$时，增强因子减小到1，并且恢复先前计算的结果。我们的计算包括一个精确的波匹配分析，这表明如何保持在$ω=m$阈值附近的么正性，并讨论的情况下，当磁场延伸到"墙“的区域。
2008-03-05 hep-ph
No axions in light shinning through a wall experiments
这篇论文已被撤回，不久将提交新的版本
2007-11-07 hep-ph hep-th
Magnetic axion vortex and very light QCD axions
本文提出在轴子均匀介质中存在携带恒定磁通量的稳定涡旋孤子，并由此约束轴子-光子耦合须小于$10^{-17}\,{\ m GeV^{-1}}$，否则轴子无法作为星系暗物质。
2024-04-01 astro-ph.GA hep-ph hep-th
An exceptionally light axion: Strong CP and Dark Matter
我们探讨了解决强CP问题的轴子是否自然地比规范QCD轴子轻得多。考虑了Hook提出的$Z_\mathcal{N}$对称性，其中$\mathcal{N}$镜像世界和简并世界共存于自然界，并通过轴子场联系起来，并详细研究了相关的唯象.在第二步，我们表明，暗物质可以占这个非常轻的轴子。这包括第一个提出的“模糊暗物质“QCD轴子。由于$Z_\mathcal{N}$轴子势的特殊温度依赖性，一种新的失准机制--陷阱失准--发生了，在某些情况下，这种机制也可以动态地产生最近提出的动力学失准机制。由此产生的所有轴子相互作用相对于那些典型的QCD轴子的普遍增强对ALP实验的前景，如ALPS II，IAXO和许多其他的强烈影响。例如，即使是卡斯珀电气的第一阶段也可以发现这种轴子。
2021-11-04 astro-ph.CO hep-ph
Sensitivity enhancement for a light axion dark matter search with magnetic material
对光子耦合的轴子暗物质的实验搜索的灵敏度通常与所施加的静态磁场的强度成比例。我们演示了如何渗透材料可以用来提高这个静态磁场的大小，从而提高这种搜索的灵敏度在低频集总电路的限制。使用钆铁石榴石环形在温度4.2 K的结果在一个因素的4增强相比，一个空芯环形设计。磁饱和限制了这种增强。来自三个这样的环形线圈的信号的相关性允许由于电磁干扰而有效地抑制系统学。厘米尺度的轴子暗物质搜索的灵敏度基于这种方法是$g_{aγγ}\approx10^{-9}$ GeV $^{-1}$的顺序后，8小时的数据收集的轴子质量附近的$10^{-10}$ eV。这种方法可以大大扩展大体积集总元件轴子暗物质搜索的灵敏度范围。
2018-11-08 hep-ex hep-ph physics.ins-det
On the Validity of Bounds on Light Axions for $f\lesssim10^{13}$ GeV
本文指出轻轴子暗物质在衰变常数 f≲10^13 GeV 且质量满足特定条件时，其二次相互作用会产生非微扰场值，并将该结论推广至类轴子粒子，同时识别了受此效应影响的实验可观测量。
2025-03-11 hep-ph
Constraining Light QCD Axions with Isolated Neutron Star Cooling
本文研究了轻QCD轴子对中子星物质基态和热覆盖层结构的影响，通过将异常冷却模型预测与孤立中子星数据对比，约束了轴子参数空间，且不要求其作为暗物质候选者。
2024-12-19 astro-ph.HE hep-ph
Resolving the QCD Axion Domain Wall Problem with a Light Axion
Tohoku University（东北大学）；University of Tokyo（东京大学）；Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
通过引入轻轴子，解决QCD轴子的域壁问题，同时保持Peccei-Quinn机制有效，避免强CP问题的重现。
2026-02-24 astro-ph.CO hep-ph
Light Higgsino from Axion Dark Radiation
最近的观测结果表明，存在一个额外的相对论自由度，即暗辐射。我们认为，QCD轴子是一个合理的候选人的暗辐射，不仅是因为它的极小的质量，而且还因为在超对称扩展的Peccei-Quinn机制的轴子往往占主导地位的宇宙和衰变成轴子具有相当大的分支分数。我们表明，Higgsino混合参数μ是有界的从上面时，在萨克逊衰变产生的轴子构成的暗辐射：μ \lesssim 300 GeV的萨克逊轻于2m_W，和μ小于萨克逊质量，否则。有趣的是，即使其他超粒子的质量约为1 TeV或更高，希格斯诺也可以轻到足以在LHC和/或ILC的范围内。我们还估计了由希格斯诺和撒克逊衰变产生的轴子的丰度。
2012-08-20 hep-ph
Cosmology with Light Axions from Technicolor
我们认为自发打破一个全球性的对称性，这是异常的人工色的相互作用，导致出现一个轻的轴子状粒子的宇宙学后果。避免这种轴子对宇宙的过度封闭，在对称性破缺尺度上得到上限$f_a \lsim 10^{10}$ GeV，对应于keV尺度的轴子。然而，漫射X射线背景数据通常需要较大的$f_a$值。如果轴子振荡的初始振幅满足$A_i \sim f_a/10$，则过闭合和X射线边界可以协调。在这种情况下，一个可行的轴子暗物质候选者的质量在50-100 eV的范围内出现。探测这种类型的暗物质可能会带来挑战。
2006-10-26 astro-ph hep-ph
Light Sterile Neutrinos and a High-Quality Axion from a Holographic Peccei-Quinn Mechanism
我们提出了一个5D轴子中微子模型，解释了标准模型费米子质量层次和味道结构，同时产生一个高质量的轴子。轴子和右手中微子在5D Peccei-Quinn规范对称性下变换，并且在对称性被明确破坏的UV膜上具有高度抑制的轮廓。这种设置允许中微子是狄拉克或马约拉纳与层次小不育中微子质量。轴子衰变常数来源于IR尺度，在全息对偶4D描述中，它对应于一些新的强动力学的限制尺度，具有高质量的全局Peccei-Quinn对称性，产生复合轴子和轻复合无菌中微子。在天体物理学或实验室实验中可以观察到无菌中微子，该模型预测了特定的轴子-中微子耦合。
2022-03-29 hep-ph hep-th
Active Galactic Nuclei Shed Light on Axion-like-Particles
我们证明了天体光度关系中的散射可以用来寻找类轴子粒子（ALP）。这种分析适用于活动星系核的观测，在那里我们发现的证据强烈暗示存在一个非常轻的ALP。
2009-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
White dwarfs as a probe of exceptionally light QCD axions
本文研究极轻QCD轴子对白矮星结构的影响，发现轴子与核子的耦合使核子质量减小，改变恒星残骸组成，通过白矮星质量-半径关系可探测新参数空间，无需轴子作为暗物质。
2024-05-24 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Probing Axions via Light Circular Polarization and Event Horizon Telescope
本文利用事件视界望远镜的偏振测量，研究轴子-光子-黑洞磁场相互作用对光偏振的影响，提出离壳轴子散射可产生显著圆偏振，从而为约束超轻类轴子参数空间和探测黑洞附近轴子特征提供新途径。
2023-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Axion interferometry
我们建议使用圆偏振光的干涉测量作为一种机制，通过它来测试轴子暗物质。这些干涉仪与标准干涉仪的不同之处仅在于增加了几个四分之一波片以在反射时保持光的偏振。我们表明，使用当前的技术，干涉仪可以探测新的区域的轴子参数空间到一对夫妇的数量级超出当前的限制。
2018-08-08 hep-ph
Parametric co-linear axion photon instability
轴子和类轴子粒子一般通过轴子-光子-光子相互作用耦合到QED。这导致了麦克斯韦方程组的修改，在文献中称为轴子电动力学。麦克斯韦方程组的新形式产生了一种新的参数不稳定性，其中强泵浦衰减为散射光波和轴子。这种轴子模式随时间呈指数增长，并导致初始激光束的偏振变化，从而提供用于检测的信号。目前运行的激光系统可以把界限的轴子参数空间，但更长的脉冲是必要的，以达到目前最好的实验室边界的光照射通过墙壁实验。
2022-02-02 hep-ph
NICA prospects in searches for light exotics from hidden sectors: the cases of hidden photons and axion-like particles
本文首次评估NICA对隐藏光子和30–500 MeV类轴子粒子等轻隐藏扇区粒子的探测灵敏度，指出其可覆盖其他项目难及的参数空间，并有望在一年数据采集后实现5σ新物理发现。
2024-04-06 hep-ph
Inflection-Point Inflation with Axion Dark Matter in light of Trans-Planckian Censorship Conjecture
受最近提出的跨普朗克审查猜想（TCC）的启发，我们提出了一个含有轴子暗物质的拐点暴胀的规范$B-L$模型。膨胀期间的哈勃尺度（$H_{\rm inf}$）满足$H_{\rm inf} \lesssim 1$ GeV的TCC界限，轴子暗物质方案不存在轴子畴壁和等曲率问题，轴子衰变常数可以大于$10^{12}$ GeV。跷跷板机制被自动纳入模型中，所观察到的宇宙重子不对称性可以通过共振瘦生来再现。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Spin Precession Experiments for Light Axionic Dark Matter
类轴子粒子是构成宇宙暗物质的有希望的候选者，但设计能够在其整个允许质量范围内检测它们的实验是具有挑战性的。一般来说，暗物质，特别是轴子状粒子和隐藏的光子，可以像$10^{-22} \;\rm{eV}$（$\sim 10^{-8} \;\rm{Hz}$）一样轻，天体物理异常为最轻的质量（"模糊暗物质"）提供了动力。我们提出的实验技术直接检测轴子样暗物质的质量范围从大约$10^{-13} \;\rm{eV}$（$\sim 10^2 \;\rm{Hz}$）到最低可能的质量。在这个范围内，这些类轴子粒子充当仅与自旋耦合的时间振荡磁场，引起诸如时间振荡扭矩和自旋进动频率的周期性变化等效应，其频率和方向由基础物理学设定。我们展示了如何使用现有的实验技术，包括扭转仪，原子磁力计和原子干涉测量这些信号可以测量。这些实验展示了强大的发现能力，这些实验的未来迭代能够推动几个数量级超过当前的天体物理学界限。
2018-04-27 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axion-meson mixing in light of recent lattice $η$-$η'$ simulations and their two-photon couplings within $U(3)$ chiral theory
本研究在$U(3)$手征微扰理论次领头阶下，采用$δ$展开方案推导轴子与轻味介子的混合及双光子耦合，利用格点$η$-$η'$模拟约束低能常数并探究轴子质量与衰变常数关系。
2023-07-23 hep-ph
Geometric optics in the presence of axion-like particles in curved space-time
我们提出了一个简洁的推导几何光学的存在下，在一个弯曲的时空中的轴子场。当光可以用几何光学（程函近似）来描述时，与没有轴场的情况的唯一区别是消色差双折射现象。因此，基于传播光线的光的红移和距离估计，以及由于引力透镜引起的剪切和放大，不受光与轴子场的相互作用的影响。
2020-03-31 astro-ph.IM gr-qc hep-ph
Detecting Axion-like Dark Matter with Linearly Polarized Pulsar Light
非相对论性QCD轴子或类轴子粒子是宇宙中冷暗物质最热门的候选者之一。我们提出了用线偏振脉冲星光作为探测器来探测类轴子DM。由于星系轴子DM背景振荡可能引起的双折射效应，脉冲星光穿越星系时，其线偏振角可能随时间变化。与孤子+NFW银河DM密度分布，我们表明，这种策略可以潜在地探测小到$\sim 10^{-13}$ GeV $^{-1}$轴子质量$m_a \sim 10^{-22}-10^{-20}$ eV的轴子光子耦合，给定当前的测量精度。强于CAST（$ \sim 10^{-10}$ GeV $^{-1}$）和SN 1987 A（$ \sim 10^{-11}$ GeV $^{-1}$）的排阻极限可以分别扩展到$m_a \sim 10^{-18}$ eV和$\sim 10^{-19}$ eV。
2019-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Vacuum Structure and the Axion Walls in Gluodynamics and QCD with Light Quarks
大N胶子动力学被证明有一组亚稳真空，胶子畴壁插在它们之间。这些壁可以将真正的真空与一个激发的真空或两个激发的真空分开，这两个真空在有限的N（这里N是颜色的数量）时不稳定。人们可以尝试通过打开轴子场来稳定它们。我们研究了轻夸克和轴子对畴壁结构的影响。在纯胶子动力学（有轴子场）中，轴子壁获得一个非常坚硬的胶子核。因此，我们处理的壁“三明治”，这是稳定的有限N。在最小轴子的情况下，壁“三明治”实际上是“2 π”壁，即，相应的场组态插入在相同的强子真空之间。同样的性质在QCD中也成立，有三个轻夸克和非常多的颜色。然而，在现实的情况下，三色QCD相对应的轴子场的轮廓在轴子壁屏蔽的动力学相位与η素数，使胶子组件的墙壁是不兴奋。我们提出了一个玩具拉格朗日模型，这些属性，并允许一个域壁得到精确的解决方案。
2000-07-28 hep-ph hep-th
R-axion detection at LHC
近似R对称性自发破缺的超对称模型包含一个自旋为0的轻粒子，即R-轴子。粒子的性质可以成为探索新物理学结构的有力工具。在本文中，我们讨论了在LHC实验中探测R-轴子的可能性。在LHC环境中观察这种轻粒子是一个挑战。然而，对于R-轴子的质量是几百兆电子伏的典型值，我们表明，这些粒子可以通过搜索从R-轴子衰变位移顶点检测。
2009-07-02 hep-ph
Electroweak axion in light of GRB221009A
该研究提出，与 GRB221009A 高能光子存活率相关的类轴子粒子（ALP）可解释为具有无反常 $Z_{10}$ Froggatt-Nielsen 对称性的电弱轴子。
2023-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Cosmological mass limits on neutrinos, axions, and other light particles
宇宙物质分布的小尺度功率谱与其他宇宙学数据一起提供了热暗物质分数的灵敏测量，导致限制性中微子质量限制。我们将这一论点推广到低质量热遗迹的一般情况。我们改变宇宙的热退耦时期，宇宙的辐射含量，以及新粒子的自旋自由度。我们的治疗涵盖了各种情况下的活动加上不育中微子或轴子样粒子。对于三个简并大质量中微子，我们重现了m_nu < 0.34 eV的著名极限。在3个无质量和1个完全热化的无菌中微子的3+1方案中，我们发现mnu <1.0eV。热产生的QCD轴子必须满足m_a < 3.0 eV的条件，这超过了直接用望远镜搜索的限制，但也为CAST实验发现太阳eV质量的轴子留下了空间。
2004-04-16 hep-ph
N-flation with Hierarchically Light Axions in String Compactifications
我们提出了一个明确的嵌入IIB型弦紧化的轴子N-flation，其中大多数的Kahler模是稳定的微扰效应，所以层次上比相应的N >> 1轴子，其集体动力学驱动通货膨胀。这是在模量稳定的大批量情景框架内实现的。我们的设置可以用来实现一个模型的通货膨胀或精髓，只是通过改变体积的内部空间，控制规模的轴子潜力。这两种情况都预示着超对称性破缺的规模非常大。由于驱动暴胀的N个轻轴子的微扰衰变，在暴胀结束后可以实现标准模型自由度的可行再加热。
2015-07-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Light Propagation in a Background Field for Time-Space Noncommutativity and Axionic Noncommutative QED
研究了背景电磁场中时空非对易性对光传播的低能效应。与前面的一些说法相反，我们发现消失的时空换向器$[\hat{x}^i,\hat{x}^0]= 0$没有偏振旋转，虽然色散关系被修改，允许传播速度比真空光速。对于非零的$[\hat{x}^i,\hat{x}^0]$，在适当的量子化条件下，当物理场通过Seiberg-Witten映射定义时，发现实际上不存在朴素旋转效应。我们还考虑了弱耦合到小质量粒子如轴子的非对易QED。非交换性被发现占主导地位的逆振荡长度，相比轴子质量和QED效应，混合粒子质量小于$10^{-12} eV$。基于光子-轴子跃迁速率的轴子耦合的常规约束是未修改的，然而诱导椭圆率与非对易性平方长度尺度成比例。这最后一个效果被发现是太小，以解释由PVLAS实验报告的椭圆率，但无法用传统的量子电动力学或轴子物理解释。
2006-07-29 hep-ph hep-th
Tera-Zooming in on light (composite) axion-like particles
未来的$e^+ e^-$对撞机FCC-ee和CepC的Tera-Z阶段是探索$Z$门户物理的金矿。我们专注于轴子样粒子（ALP），可以通过$Z$衰变产生的单色光子。作为一个模板模型，我们考虑复合希格斯模型与轻赝标量耦合通过Wess-Zumino-Witten项的电弱规范玻色子。对于两个亲核和疏核的情况下，我们表明，Tera-Z可以探测复合尺度高达$100$的TeV，远远超出了大型强子对撞机和当前的精密物理的能力。我们的研究结果也适用于通用的ALP，特别是，严重限制模型，解释μ子$g-2$异常。
2021-04-22 hep-ph
Light QCD Axion Dark Matter from Double Level Crossings
研究$Z_{\mathcal N}$轴子与类轴子粒子的质量混合中发生的单重和双重能级交叉，发现其能调控$Z_{\mathcal N}$轴子暗物质的遗迹密度，实现增强或抑制。
2024-01-04 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Ultra-light Axions with Galaxy Cluster Number Counts
在本文中，我们调查的潜力，目前和即将到来的宇宙学调查约束的质量和丰度的超轻轴子（轴子）宇宙学与星系团数计数。ULA，有时也被称为模糊暗物质，在标准模型之外的许多理论中都有很好的动机，并且可能解决$Λ$ CDM小规模危机。星系团计数为宇宙结构的形成提供了一个强有力的探测。它们的质量和红移分布对基本的线性物质扰动非常敏感。在这篇预测论文中，我们探讨了两种情况，首先是一个排斥限制轴子质量给出了一个无轴子模型，其次是约束的轴子模型。由此我们得到了$m_a \gtrsim 10^{-24}$ eV量级的电子质量下限。然而，这一结果在很大程度上取决于给定调查中最小的可靠可观测集群的质量。像许多其他宇宙学探测器一样，星团计数在质量与丰度参数空间中显示出近似的简并性，这取决于探测器的特性。这些简并对于其他宇宙学探测器是不同的。因此，星系团的计数可能会提供一个补充窗口的性质超轻轴子。
2021-08-03 astro-ph.CO hep-ph
On the circular polarisation of light from axion-photon mixing
通过对来自类星体的可见光的线偏振测量结果的分析，已经报道了类星体偏振矢量在天空某些区域存在大尺度相干取向。在这里，我们表明，这可以解释为混合的入射光子与近无质量的赝标量（类轴子）粒子在河外磁场。我们提出了一种新的处理波包，并讨论其影响的圆偏振。
2009-11-16 astro-ph.CO hep-ph
Light to Heavy, Brief to Eternal: An Axion for Every Occasion (in the Early Universe)
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）
本文探讨早期宇宙中轴子的多种场景，分析其在暗辐射、暗物质、原始等离子体及额外自由度中的作用，展示宇宙学数据探测轴子潜力。
2026-02-11 astro-ph.CO hep-ph
Axions, their Relatives and Prospects for the Future
PVLAS合作组对线偏振激光在通过强磁场后的非零旋转的观察重新引起了人们对与光子耦合的光粒子的兴趣。轴子是这样一种粒子，在理论上是有很好动机的。然而，标准轴子模型预测的耦合和质量之间的关系与PVLAS观测相冲突。此外，光粒子与光子的耦合强度需要解释PVLAS面临天体物理学边界的麻烦。我们讨论的模型，可以避免这些界限。最后，我们提出了一些想法来测试这些可能的解释PVLAS实验。
2007-02-05 hep-ph
Constraints on axionic fuzzy dark matter from light bending and Shapiro time delay
质量为$m_a\in (10^{-21}\rm{eV}-10^{-22}\rm{eV})$且具有轴子衰变常数$f_a\sim 10^{17}\rm{GeV}$的超轻类轴子粒子（ALP）可以作为模糊暗物质（FDM）的候选者。如果像地球和太阳这样的天体沉浸在低质量的轴子FDM势中，并且如果ALP与核子耦合，则轴子场的相干振荡会导致天体外部的长距离轴子头发。轴子介导的Yukawa型第五力的作用范围由地球与太阳之间的距离决定，从而确定了轴子质量的上界为$m_a\lesssim10^{-18}\rm{eV}$ .地球和太阳之间的长程轴子汤川势改变了它们之间的引力势，并对光弯曲和Shapiro时间延迟有贡献。从这些实验的观测不确定性，我们把一个上限的轴子衰变常数为$f_a\lesssim 9.85\times 10^{6}\rm{GeV}$，这是更强的边界得到的夏皮罗时间延迟。这意味着如果ALP是FDM，那么它们不与核子偶联。
2021-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropies in Non-Thermal Distortions of Cosmic Light from Photon-Axion Conversion
与光子耦合足够强的超轻轴子可以在背景磁场存在的情况下与宇宙光混合，以不同的频率在天空中留下印记。我们探索这种方向依赖的灰体扭曲的CMB光谱，增强了IGM等离子体中的共振条件。我们还发现，如果这样的轴子是在早期宇宙中产生的，并且代表了今天的次主导暗辐射成分，那么它们可以在超级空洞中转换为X射线，并以X射线频率使它们变亮。
2015-01-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Investigating the light curve variation of magnetic white dwarfs induced by the axion-photon conversion
Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University（广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理重点实验室）
研究轴子-光子在磁白矮星磁场中的振荡过程，通过数值计算分析其对热辐射强度和偏振的周期性调制，并利用PG1015+014的光变数据约束轴子参数。
2025-04-15 astro-ph.HE hep-ph
