Searching for the QCD Dark Matter Axion
本文回顾QCD轴子（冷暗物质候选者）的天体物理搜索、理论进展及历史，介绍其搜索现状、未来前景及正在开发的探测技术。
2025-04-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Production and detection of an axion dark matter echo
角频率等于轴子质量一半的电磁辐射会刺激冷暗物质轴子的衰变，并产生回波，即反向传播的微弱电磁辐射。我们建议通过向太空发射一束强大的微波辐射并倾听其回波来寻找轴子暗物质。我们估计这种技术在银河系晕的等温环和焦散环模型的灵敏度，并发现它是一个很有前途的方法来轴子，或轴子样，暗物质检测。
2019-09-30 astro-ph.GA hep-ex hep-ph
Portal Connecting Dark Photons and Axions
暗光子和轴子（或类轴子粒子）是隐藏扇区中常见的亮粒子。它们中的每一个都被积极地通过称为矢量门户和轴子门户的耦合来寻找。我们引入一个新的入口连接暗光子和轴子（轴子-光子-暗光子，轴子-暗光子-暗光子），它出现在两个粒子的存在。这个黑暗的轴子入口是真正的新耦合，不仅仅是矢量入口和轴子入口的产物，因为这些耦合的内部结构。我们提出了一个简单的模型，实现了黑暗的轴子门户网站，并讨论为什么它值得丰富的现象学。
2017-02-26 hep-ph
Heterodyne Broadband Detection of Axion Dark Matter
我们提出了一种新的宽带搜索策略，超轻轴子暗物质与电磁相互作用。振荡轴子场诱导超导腔的两个准简并共振模之间的跃迁。在针对高质量和低质量优化的两个宽带运行中，该设置可以探测未探索的参数空间，用于覆盖质量为15个数量级的轴子状粒子，包括天体物理学上的长程模糊暗物质。
2020-07-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Alternative dark matter candidates: Axions
轴子可以说是暗物质的最佳候选者之一。当衰变常数大于10^9 GeV时，轴子在早期宇宙中主要是以非热的方式产生的，因此是“冷的”，它们的速度色散小到足以适应大尺度结构。此外，如此大的衰减常数确保了宇宙学时间尺度的稳定性和宇宙学长度尺度下无碰撞流体的行为。在这里，我们回顾了轴子暗物质的预测和实验室实验中寻找轴子暗物质的实验努力的艺术状态。
2016-12-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Results of a Search for Cold Flows of Dark Matter Axions
理论论证预测，螺旋星系中冷暗物质的分布在速度空间中具有峰值，这与暗物质粒子的非热化流动有关。我们在暗物质轴子腔探测器中寻找轴子到光子转换的微波光子谱中的相应峰。我们没有发现任何地方的轴子作为一个函数的流速分散在轴子质量范围1.98至2.17 $μ$ eV的任何局部流的密度和地方的限制。
2005-05-11 astro-ph hep-ex hep-ph
Axion dark matter (theory & experiment)
本文回顾了轴子作为强CP疑难解决方案及冷暗物质候选者的动机，讨论了基准轴子模型对轴子与标准模型耦合及暗物质丰度的预测，并概述了当前及未来轴子实验的发现潜力。
2023-11-20 hep-ph
Dark Matter Candidates - Axions, Neutralinos, Gravitinos, and Axinos
暗物质的存在为超越标准模型的物理学提供了强有力的证据。用佩切-奎因对称和/或超对称扩展标准模型，引人注目的暗物质候选者出现了。对于轴子，中性伴子，引力子，和axino，我审查原始生产机制，宇宙学和天体物理学的限制，实验搜索，和实验鉴定的前景。
2008-11-20 astro-ph hep-ex hep-ph
Dark Matter Through the Axion-Gluon Portal
本文研究连接暗物质与QCD胶子的轴子门户，系统梳理不同质量和耦合能标下决定暗物质遗迹丰度的机制及其实验信号。
2023-06-05 hep-ph
Constraint on axion-like particles from atomic physics
本文考虑了用精确的原子物理学来限制类轴子粒子的可能性。
2011-10-28 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Cosmological Tension of Ultralight Axion Dark Matter and its Solutions
许多提议和正在进行的实验都在寻找质量接近小尺度结构（${\cal O} ( 10 ^{ - 21 } {\rm eV} ) $）极限的轴子暗物质。我们认为，这些模型的后期宇宙宇宙学，表明要求轴子有一个物质的功率谱相匹配的冷暗物质约束的轴子耦合到可见光扇区的大小。将这些限制与当前和未来的实验努力进行比较，我们发现许多搜索需要与标准模型场具有异常大耦合的轴子，而与轴子在早期宇宙中的分布无关。我们调查的机制，可以减轻的界限，即，引入大的费用，各种形式的动力学混合，发条结构，并施加离散对称性。我们为每种情况提供了一个明确的模型，并探讨其现象和可行性，以产生可检测的超轻轴子暗物质。
2021-01-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axion/Hidden-Photon Dark Matter Conversion into Condensed Matter Axion
QCD轴子或类轴子粒子是宇宙中暗物质的候选者。另一方面，在某些凝聚态系统中存在类轴子激发，这意味着凝聚态轴子与暗物质粒子之间可能存在相互作用。在量子水平上讨论了反铁磁绝缘体中凝聚态轴子与集体自旋波激发之间的关系。为发现暗物质信号，估算了亮暗物质（如基本粒子轴子或隐藏光子）向凝聚态物质轴子的转化率。
2021-02-11 cond-mat.mes-hall hep-ph
Axion dark matter search using the storage ring EDM method
本文提出用储存环EDM方法研究轴子暗物质引起的核子EDM振荡。该方法使用B场和E场的组合来产生$g-2$自旋进动频率和背景轴子场振荡之间的共振，以大大提高对它的灵敏度。从$10^{-9}$ Hz到100 MHz的轴子频率范围原则上可以以高灵敏度扫描，对应于$10^{13} $ GeV $\leq f_a \leq 10^{30}$ GeV的$f_a$范围，产生轴子或类轴子粒子（ALP）的全局对称性的破坏尺度。
2018-06-14 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Limits on Dark Photons, Scalars, and Axion-Electromagnetodynamics with The ORGAN Experiment
该研究利用 ORGAN 1a 轴子晕镜扫描结果，推导其对暗光子、标量场/伸缩子及奇异轴子–电磁耦合的排除限制，并预测未来阶段灵敏度。
2022-12-05 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Broadband Dark Matter Axion Detection using a Cylindrical Capacitor
针对暗物质轴子质量不确定性大的问题，提出利用圆柱形电容器将轴子转化为振荡磁场的探测方案，结合超导环-线圈系统提升灵敏度，可实现宽质量范围的轴子搜寻。
2024-06-20 astro-ph.IM hep-ex hep-ph
Axion Dark Matter Detection using an LC Circuit
它表明，暗物质轴子引起振荡电流沿磁场线流动。在强磁场$\vec{B}_0$中感应的振荡电流产生小磁场$\vec{B}_a$。我们建议使用一个冷却的LC电路和一个非常敏感的磁强计来放大和检测$\vec{B}_a$。这似乎是一个合适的方法来寻找$10^{-7}$到$10^{-9}$ eV质量范围内的轴子暗物质。
2014-01-27 astro-ph.GA hep-ex hep-ph
Dark energy, QCD axion, BICEP2, and trans-Planckian decay constant
弦紧化中允许的离散对称性是所有在某个层次上被破坏的全局对称性之母。我们讨论由此产生的伪戈德斯通玻色子，特别是QCD轴子和一个临时的宇宙学常数，和暴胀子。我们还评论了最近的BICEP 2数据的一些影响。
2014-10-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axions and Atomic Clocks
在经典相干轴子暗物质背景场的存在下，电动力学方程被改变，从而改变了电磁波的色散关系。仔细测量灵敏原子钟的频率稳定性，原则上可以为$f_a \ge 10^7$ GeV的这种背景提供证据。开启背景磁场可能会以可控的方式增强这些效应，干涉测量也可能有助于探测相干宇宙轴子背景产生的时变光子色散关系。
2019-05-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Signatures from Non-classical Features of Axion Dark Matter in Cavity Haloscopes
该研究探讨轴子暗物质的非经典特征在腔式探测器中的印记，给出压缩态、对纠缠暗物质态的示例信号，并分析其提升实验搜索灵敏度的潜力。
2025-09-04 hep-ex hep-ph quant-ph
Cornering MeV-GeV Axions and Dark Photons with LDMX
SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；Leinweber Institute for Theoretical Physics（莱因韦伯理论物理研究所）
LDMX通过清洁环境和近靶跟踪能力，能够探测MeV-GeV范围的轴子和暗光子，填补低质量盲区。
2026-04-15 hep-ex hep-ph hep-th
Axion Dark Matter: What is it and Why Now?
近年来，轴子已经成为宇宙中神秘的暗物质的主要候选粒子，我们在这里为普通科学观众回顾。我们首先描述了轴子在粒子物理学的标准模型中的历史根源和强核力的电荷宇称不变性问题。然后，我们讨论了轴子如何成为暗物质的候选者，以及它是如何在早期宇宙中产生的。轴子的对称性决定了它与普通物质相互作用的形式。天体物理学的考虑将粒子质量和相互作用强度限制在一个有限的范围内，这有利于探测轴子的实验计划。一个同伴评论讨论了令人兴奋的前景，轴子{确实}可以在实验室中检测到在短期内。
2022-10-17 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Early dark energy by dark Higgs, and axion-induced non-thermal trapping
我们提出了一个新的方案，早期暗能量（EDE）与暗希格斯被困在原点。为了保持这种暗希格斯粒子被捕获，直到物质辐射相等，我们使用由轴子相干振荡产生的非热暗光子，其捕获效果比热质量强得多。当捕获结束时，暗希格斯玻色子迅速衰变为暗光子，然后作为辐射红移。对于普通的墨西哥帽势，暗希格斯粒子的EDE方案非常适用，并且暗希格斯粒子自然从一开始就位于原点，因为它是能量增强点。因此，与轴子EDE不同，不需要精心设计势或相对于初始条件进行微调。有趣的是，轴子不仅产生暗光子，还解释了暗物质。我们发现可行的参数区域的轴子衰变常数和轴子质量的暗物质和$H_0$张力可以同时解释。我们还讨论了轴子-光子耦合时轴子的可探测性，并证明了轴子可以是QCD轴子。
2022-09-02 astro-ph.CO hep-ph
Axion Detection via Atomic Excitations
讨论了Sikivie提出的通过观察轴子诱导的原子激发来探测轴子的可能性。原子在低温下冷却，并被选择为三个能级。第一个是基态，第二个是完全空的选择，使两者之间的能量差接近轴子质量。在自旋诱导的轴子-电子相互作用下，电子从第一能级被激发到第二能级。通过将适当选择的光子能量进一步辐射到适当选择的第三能级来激发该电子，可以确认存在这样的电子，该第三能级也是空的，并且处于更高的激发能。从观察到它随后的去激发，我们可以推断出轴子的存在。该系统处于磁场中，以便可以适当地调节所涉及的能量。由于轴子被原子吸收，所以截面呈现共振行为。利用由Borexino实验得到的极限所指示的轴子-电子耦合，对于各种原子靶已经得到了合理的轴子吸收率。
2022-12-07 hep-ph
Constraints on Axion Dark Matter by Spin-Dependent Macroscopic Force
本文提出利用轴子-电子弹性散射产生的有效磁场，通过高灵敏度原子磁强计探测轴子暗物质，在低质量区将电子-轴子耦合上限提高两个数量级，并可探测暗物质局域结构。
2025-07-23 hep-ph
Axions as Dark Matter Particles
我们回顾了轴子作为暗物质的现状。动机，模型，约束和实验搜索概述。轴子仍然是暗物质的一个很好的候选者，未来的实验，特别是轴子暗物质实验（ADMX），将覆盖轴子参数空间的很大一部分。
2009-04-21 astro-ph.CO hep-ph
Axionic Co-genesis of Baryon, Dark Matter and Dark Radiation
我们认为，由失调机制激发的轴子场的相干振荡和由轴子衰变引起的非热稀薄生成可以很好地解释观测到的暗物质丰度和重子不对称性，从而为解决重子-暗物质符合问题提供了一个解决方案.成功的轴子共生需要O（10^{6-7}）GeV的超对称破缺标度，这与最近发现的质量约为126 GeV的标准模型希格斯玻色子玻色子相一致。虽然萨克逊粒子一般衰变为一对轴子，但它们的丰度敏感地取决于萨克逊粒子稳定机制以及与希格斯场的耦合。我们讨论了各种使介子主要衰变为右旋中微子而不是轴子的方法，并证明了轴子暗辐射的丰度可以自然地小到Δ N_{\rm eff} \lesssim { \cal O}（0.1），这是普朗克数据所允许的.
2013-05-01 hep-ph
QCD Axion-Mediated Dark Matter
本文提出衰变常数低于$10^{11}$ GeV的QCD轴子可在标准模型与暗区之间传递相互作用，并通过冻出或冻入机制决定暗物质密度，同时给出可检验的实验目标。
2023-06-05 hep-ph
Dark photon relic dark matter production through the dark axion portal
利用最近提出的暗轴子门，提出了一种在早期宇宙中借助轴子（$a$）产生暗光子（$γ'$）的新机制。暗光子是暗区的一种轻规范玻色子，如果它的寿命足够长，它可以成为一种遗迹暗物质。我们考虑的主要过程是由光子介导的Primakoff过程$f a \to f γ'$的变体，这是可能的轴子-光子-暗光子耦合。在早期宇宙中，由于强相互作用的存在，轴子被热化，通过暗轴子门耦合，轴子参与了非热暗光子的产生。它提供了一个双组分的暗物质扇区，轴子暗物质的残余密度亏损问题可以通过暗光子的补偿来解决。暗光子暗物质也可以通过$γ' \to γa$衰变来解决报告的3.5 keV $X$ -射线过剩。
2017-06-02 astro-ph.CO hep-ph
Background-Enhanced Axion Force by Axion Dark Matter
研究轴子暗物质背景对核子间自旋无关轴子力的影响，发现背景效应使势能标度从 $1/r^3$ 变为 $1/r$ 且力被显著放大，从而基于第五力实验将轴子衰变常数的约束改善了数个数量级。
2025-05-03 hep-ph
Implications of the dark axion portal for SHiP and FASER and the advantages of monophoton signals
我们调查的暗轴子门户相互作用，轴子光子暗光子顶点，为未来的实验SHiP和FASER的影响。我们还研究了组合矢量门（光子和暗光子的动力学混合）和暗轴子门的现象。μ子$g-2$的差异，不幸的是没有解决，即使与两个门户网站，但低能量束流收集实验与双光子探测能力可以打开新的机会，在光明黑暗的部门搜索使用组合门户网站。
2019-09-23 hep-ph
New Atomic probes for Dark Matter detection: Axions, Axion-like particles and Topological Defects
本文简要介绍了最近提出的轴子、类轴子赝标粒子和拓扑缺陷暗物质的探测方案。我们主要集中在使用原子和分子系统的暗物质检测的可能性。对于轴子和类轴子粒子，这些方法是正在进行的光子-轴子相互转换实验和天体物理观测的补充探测。对于拓扑缺陷，这些方法是补充传统的天体物理搜索计划的基础上的引力签名。
2014-09-10 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Dark matter axions
大约30年前，米沙·希夫曼和其他人提出了一个“看不见的”轴子的假设。这是一个非常富有成果的想法，它跨越了粒子物理学、天体物理学和宇宙学的界限。质量为$10^{-5}$ eV（具有很大的不确定性）的轴子是宇宙中暗物质的主要候选者之一。最近发现，暗物质轴子热化形成玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）。因为它们形成BEC，轴子在结构形成的非线性状态和进入视界时不同于普通的冷暗物质（CDM）。轴子BEC提供了一种机制，生产净整体旋转的暗物质晕，并为宇宙微波各向异性多极的排列。因为有证据证明这些现象，无法用普通的CDM来解释，所以可以提出暗物质是轴子的论点。
2009-09-04 hep-ph
Reheating-Induced Axion Dark Matter After Low Scale Inflation
轴子和暴胀子之间的动力学混合允许产生轴子暗物质，即使暴胀哈勃尺度小于零温度轴子质量。我们分析了这个最近发现的“inflaxion”框架中的轴子动力学，并提出了一个新的宇宙学的情况下，轴子漂移远离其真空期间的再加热时代，引起了观察到的暗物质丰度。我们讨论了量子色动力学的轴子和类轴子粒子的影响。
2020-09-09 astro-ph.CO hep-ph
Implication of the dark axion portal for the EDM of fermions and dark matter probing with NA64$e$, NA64$μ$, LDMX, $\mbox{M}^3$, and BaBar
暗光子和类轴子粒子（ALP）与普通标准模型（SM）光子之间的联系可以通过暗轴子门耦合来实现。在给定暗轴子入口的情况下，本文将暗光子作为SM和暗物质（DM）粒子之间的媒介，这意味着它主要衰变为DM费米子对。此外，我们详细讨论了暗轴子门户方案的轻子（电子和μ子）固定靶实验的含义。特别是，对于特定的固定目标设施，我们研究了暗光子生产的丢失的能量签名，然后由其不可见的衰变成稳定的DM粒子。我们研究了探测暗轴子门户顶点与有关签名的潜力，并得出预期的灵敏度NA 64 $e$，NA 64 $μ$，LDMX和$\mbox{M}^3$。此外，我们估计的预期范围的NA 64 $e$的$J/ψ$矢量介子不可见衰变的投影统计。我们还为特定的暗轴子入口场景重新设计了BaBar的超光速边界。此外，我们修改了暗轴子门户网站的设置，包括在模型中的强子和轻子特定的ALP耦合。作为结果，我们得到了固定靶实验中ALP的费米子特异性耦合组合的界限。我们讨论了修改后的暗轴子门户方案的SM费米子的电偶极矩（EDM）的含义。此外，我们推导出新的约束的组合$CP$违反中子特定的ALP耦合从现有的限制中子EDM考虑到中子异常磁矩。
2022-04-21 hep-ph
Implications of the dark axion portal for the muon g-2, B-factories, fixed target neutrino experiments and beam dumps
暗轴子入口是最近引入的介于标准模型和暗区之间的入口。它通过一个异常三角形同时将暗光子和轴子（或类轴子粒子）连接到光子。虽然矢量门户和轴子门户分别是搜索暗光子和轴子的热门场所，但如果它们共存，新门户提供了新的检测渠道。暗轴子传送门不是两个传送门简单组合的结果，它的价值也不是由其他传送门的价值决定的;它应该被独立测试。在本文中，我们讨论了轻子g-2，B-工厂，固定靶中微子实验，和束流转储的新门户网站的影响。我们提供了轴子光子暗光子耦合的模型无关的约束条件，并讨论了最近激活的Belle-II实验的灵敏度，这将在测试新的门户网站发挥重要作用。
2018-12-16 hep-ph
A Cosmic Window on the Dark Axion Portal
本文通过 CMB 对暗辐射的约束研究暗轴子门户，发现 MeV 尺度暗光子可在超新星限制与实验排除之间打开参数窗口，允许轴子衰变常数低至约 10^4 GeV，并间接放宽中微子质量上限。
2024-03-28 hep-ph
Dark Glueballs and their Ultralight Axions
暗规范扇区和轴子在弦论中是有充分动机的。我们证明，如果一个封闭的规范部门产生的暗胶球的一小部分的暗物质，和相关的轴子有一个衰减常数附近的弦标度，那么这个轴子是超轻的，自然实现了模糊的暗物质的情况下，适度调整的温度比。天体物理观测限制了胶球分量相对于轴子分量的大小，而电偶极矩限制了与QCD轴子的混合。
2018-08-04 hep-ph hep-th
Flavor Probes of Axion Dark Matter
观测到的暗物质丰度和Peccei-Quinn强CP问题的解决方案很好地激发了具有轻轴子的标准模型扩展。一般来说，这样的轴子可以与SM费米子有很大的违反味道的耦合，这自然会出现在佩西-奎因对称性也解释了费米子质量和混合的层次模式的情况下。我将讨论这些耦合如何允许有效的轴子生产从SM粒子的衰变，使有机会探测味道的轴子暗物质与精确的味道实验，天体物理学和宇宙学。
2023-03-23 hep-ph
Dark matter axions and caustic rings
内容：1.强CP问题2暗物质轴子3.星系晕轴子腔探测器4。冷暗物质晕密度分布中的焦散环
1997-09-26 astro-ph hep-ph
SQUID-based Resonant Detection of Axion Dark Matter
提出了一种寻找暗物质轴子的新方法。结果表明，在强非均匀磁场中，双接触SQUID可以探测到由轴子引起的振荡磁微扰。谐振信号是SQUID电流-电压特性中的阶跃响应，其电压对应于轴子质量，其高度取决于地球附近的轴子能量密度。所提出的实验技术似乎是敏感的轴子质量$m_a\lesssim 10^{-4}$ eV，这是很好的动机，目前的研究在宇宙学和粒子物理。
2014-10-24 hep-ph
Cosmological constraints on axionic dark radiation from axion-photon conversion in the early Universe
轴子在弦论中似乎无处不在，其中一些可能是由重标量衰变产生的非热，有助于暗辐射。研究了在原初磁场存在下，由轴子暗辐射通过轴子-光子转换产生的光子的各种宇宙学效应，导出了轴子-光子耦合与原初磁场结合的严格约束.
2013-08-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Erratum for "Axion Dark Matter Coupling to Resonant Photons via Magnetic Field" [arXiv:1512.05547]
最近的一项评论突出了PATRAS关于轴子、WIMP和WISPs研讨会上与最近一份出版物有关的讨论。我们对这一评论作出回应，并在原始信件中详细说明了计算错误。
2016-08-06 hep-ph
A forecast of the sensitivity of the DALI Experiment to Galactic axion dark matter
本研究通过蒙特卡洛模拟，估算了新一代法布里-珀罗暗物质晕望远镜DALI对25-250 μeV能段银河系轴子暗物质的探测灵敏度，轴子或可同时解决强相互作用电荷-宇称对称问题与暗物质谜题。
2024-01-15 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Resonant instability of axionic dark matter clumps
轴子是暗物质粒子的热门候选者。轴子暗物质可以形成玻色-爱因斯坦凝聚体，并且可以被引力束缚以形成轴子团块。在频率为$ω=m_{a}/2$的电磁波的存在下，其中$m_{a}$是轴子质量，可能发生共振增强，导致轴子团的不稳定性。本文用解析和数值方法研究了无限大均匀质量分布和有限边界分布的轴对称暗物质团簇的共振不稳定性。在考虑了引力红移和等离子体效应等实际天体物理环境后，我们得到了一个在轴子密度-团簇尺寸参数空间中的不稳定区域，该不稳定区域具有一定的质量和轴子耦合.特别是，我们表明，由QCD轴子在平衡状态下形成的轴子团块，不会发生共振不稳定性。
2020-06-20 astro-ph.CO hep-ph
On the possibility of mixed axion/neutralino dark matter in specific SUSY DFSZ axion models
本文提出四个SUSY轴子模型，通过引入轴子作为部分暗物质，结合最新缪子反常磁矩和LZ实验约束，证明轴子与Higgsino型LSP可共同解释观测到的暗物质遗留密度。
2024-04-18 hep-ph
Quantum Analysis of Rydberg Atom Cavity Detector for Dark Matter Axion Search
对宇宙轴子、光子和里德伯原子在谐振腔中相互作用的动力学系统进行了量子分析。为了准确估计里德伯原子腔探测器对暗物质轴子的探测效率，适当考虑了原子在连续入射光束中的运动。
1998-11-27 hep-ph
Electric Dipole Moments from Axion-Like Particle Dark Matter Background
本文研究了类轴子粒子暗物质背景诱导的轻子和核子EDM的单圈和双圈贡献，在ALP质量小于$10^{-11}$ eV时，该效应显著，为ALP的CP破坏耦合提供了新的限制。
2025-09-16 hep-ph
Axion dark matter and the 21-cm signal
参考文献[1]表明，冷的暗物质轴子与重子热接触，因此在轴子之间热化并形成玻色-爱因斯坦凝聚体后不久就冷却了重子。最近由EDGES合作组观测到的宇宙黎明时重子温度低于“标准”假设下的预期，这被解释为暗物质是轴子的新证据，至少部分是这样。发现由暗物质轴子引起的重子冷却与观测到的重子声学振荡是一致的。
2018-08-01 astro-ph.CO hep-ph
Extension of the electrodynamics in the presence of the axion and dark photon
我们提出了在轴子和暗光子存在下的扩展电动力学。我们推导了麦克斯韦方程组和暗麦克斯韦方程组（包括有质量和无质量的暗光子）的扩展版本以及波动方程。我们讨论了这种扩展的电动力学的影响，包括在外部磁场或暗磁场下的粒子转换的增强效应。我们还讨论了最近报道的红移21厘米光谱的异常使用扩展电动力学。
2019-02-21 hep-ph
Exploring Quantum Aspects of Dark Matter Axions and Dark Photons Transitioning to Photons in a Resonant Cavity
本研究从量子层面探究共振腔中暗物质轴子、暗光子向光子的转化机制，证实单跃迁受腔品质因数Q放大且无需暗物质波相干性，原理类似Purcell效应，为优化轴子探测提供量子视角的依据。
2025-05-18 hep-ph quant-ph
Axionic Hot Dark Matter in the Hadronic Axion Window
混合暗物质方案可以使COBE数据与观测到的大尺度结构相一致。到目前为止，质量只有几个电子伏特的大质量中微子是唯一被讨论过的热暗物质成分的候选者。我们指出，在混合暗物质的情况下，强子轴子窗口中的强子轴子（f_PDMATHABMM 10^6 GeV）是热暗物质的理想候选者.总结了目前强子轴子研究的局限性。在这个窗口中验证强子轴子的最有希望的方法是来自太阳中热激发的$^{57}$ Fe的M1跃迁的几乎单色太阳轴子的共振吸收，以及来自另一颗超新星的水Čerenkov探测器中的"轴子爆发“的观测。
1998-05-23 astro-ph hep-ph
Calculated event rates for Axion Detection via Atomic and Nuclear Processes
研究了通过观测轴子诱发的核跃迁和原子跃迁来探测5.5 MeV和14.4 keV太阳轴子的可能性。自旋轨道伙伴之间的核跃迁的存在可以通过随后的伽马射线发射的去激发来证明。跃迁率也可以在原子核辐射轴子吸收的背景下进行研究。在现有的轴子模型预测的轴子-夸克耦合的背景下获得的基本相互作用。然后利用现有的合理模型将这些耦合转换到核子水平，从而得到有效的跃迁算符。使用这些算子，我们计算所需的核矩阵元素采用核壳模型的背景下获得的波函数。利用这些成分，我们讨论了实验观测轴子诱发核γ射线的可能性。在第二部分中，我们将研究轴子诱导的X射线产生（轴子光子转换）或从深束缚电子轨道电离。在这种情况下，轴子电子耦合是由现有的轴子模型预测，不需要重整化。实验信号是观察到直接产生的电子和/或硬X射线和俄歇电子的发射，随后是最终原子的去激发。对用多吨级碘化钠探测器探测太阳轴子的实验可行性进行了讨论。
2021-12-10 hep-ph
Quark mass uncertainties revive KSVZ axion dark matter
轻夸克质量的卡普兰-马诺哈尔模糊性使得上夸克与下夸克质量之比的不确定性比手征拉格朗日量的天真估计更大。我们表明，它允许放宽QCD轴子的实验界限，特别是KSVZ轴子在$2-3 μ$ eV质量范围内构成100%的银河系暗物质晕可以逃避实验限制放置的ADMX合作。
2007-05-06 hep-ph
Axion, photon-pair mixing in models of axion dark matter
一个包含经典轴子场（暗物质的候选者之一）的轻轴子系统具有一种不稳定性，如果系统最初被某种微量的光子对混合所播种，这种不稳定性将以相干的方式迅速混合。我们开发了包含混合的方程，同时结合了足够的量子力学来消除对种子的需要。扩展到许多模式带来了许多有趣的问题。例如，在混合时间中不可避免的对数因子的论点减少了许多数量级;关于红移的担忧被搁置，就像那些与原始轴子状态的块状有关的担忧一样。我们进一步看到，在我们的解中，即使电磁场的充分发展状态也是完全非经典的。
2019-01-28 hep-ph
