Oscillating Chiral Tensor Spectrum from Axionic Inflation
我们研究了调制势下的轴子暴胀,考察了原初张量功率谱是否具有振荡特征,这一特征可以用未来的空间引力波实验(如DECIGO和BBO)来检验.在单场轴子单值暴胀的情况下,由于轴子的次普朗克衰变常数被抑制,很难检测到谱中的振荡。另一方面,在轴子与SU(2)规范场耦合的顺向色自然暴胀中,由于规范场引起的手征引力波的增强,张量谱中会出现相当大的振荡。我们期待这一特性将成为通过手征引力波研究早期宇宙中轴子现象的一个新的探索。
2016-07-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Comment on "Axion induced oscillating electric dipole moments"
在最近的工作中[Phys. Rev. D 91,111702(R)(2015)],C.希尔的结论是,轴子电磁异常诱导振荡的电子电偶极矩的频率$m_a$和强度$\sim 10^{-32}~e$厘米,在极限$v/c \to 0$的轴子场。在这里,我们证明了一个适当的处理这个问题的最低阶产量$\textit{no}$电偶极矩的电子在相同的限制。相反,原子和分子的振荡电偶极矩由不同的机制产生。
2015-10-24 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Radiations from Oscillating Axionic Boson Stars in an External Magnetic Field
我们数值求解耦合引力的轴子场方程,并给出代表小质量$\sim 10^{-12}M_{\odot}$和大半径$\sim 10^{8}$ cm的振荡轴子玻色子星的解。我们明确提出了一个玻色子星的质量和半径之间的关系,这样一个小的质量。这些轴子玻色子星被证明拥有振荡电流在外部磁场和辐射电磁场的频率由轴子的质量。我们估计了中子星在强磁场$10^{12}$ G中的辐射光度,典型的是$\sim 10^{24}$ erg/s,轴子质量为$10^{-5}$ eV.
1998-04-23 hep-ph
Abelian-Higgs vortices in the oscillating axion background
本文研究振荡轴子场中阿贝尔-希格斯涡旋的动力学,发现轴子-光子转换可在涡旋磁芯感应电场,涡旋管可作圆柱腔有效增强TM010共振模式,且两涡旋间存在吸引或排斥力,为超导器件搜寻轴子暗物质提供新途径。
2025-07-22 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Searching for Axion Dark Matter in Atoms: Oscillating Electric Dipole Moments and Spin-Precession Effects
我们建议通过轴子在原子和分子中诱导的振荡电偶极矩来寻找轴子暗物质。这些磁矩是通过核子的内禀振荡电偶极矩和由π交换介导的$P,T$破坏的核子-核子相互作用产生的,这两种作用都是由于轴子-胶子耦合产生的,也直接通过轴子-电子相互作用产生。轴子暗物质也可以通过轴子直接耦合到费米子自旋产生的自旋进动效应来寻找。
2015-11-12 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
On the oscillating electric dipole moment induced by axion-fermion couplings
本研究重新推导轴子暗物质背景下轴子-费米子耦合诱导的振荡电偶极矩,指出轴子边界项的关键作用,提出时间平均有效EDM概念,发现其幅值随振荡状态变化,电子EDM情形下中快振荡时的幅值与当前静态限值相当。
2024-04-18 hep-ex hep-ph
Dark energy driven by an oscillating generalised axion-like quintessence field
IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克拉巴斯克,巴斯克科学基金会);Department of Physics, University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学物理系);EHU Quantum Center, University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学EHU量子中心)
研究振荡暗能量对宇宙结构增长的影响,提出基于场的扰动框架替代传统有效流体描述。
2026-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isotropic cosmic birefringence from an oscillating axion-like field
本文提出类轴子场在复合时期快速振荡产生各向同性宇宙双折射的新机制,通过引入不对称势避免传统模型的效应抵消,产生显著EB谱并衰减EE谱,为暗物质研究提供新方向。
2025-02-12 astro-ph.CO hep-ph
Comment on "Search for an axion-induced oscillating electric dipole moment for electrons using atomic magnetometers"
在最近的工作arXiv:1809.02446中,作者提出了一种利用原子磁强计测量电子振荡电偶极矩(eOEDM)的新方法。这种电火花加工是由电子磁偶极矩、电场和轴子场之间的相互作用引起的。根据[Hill,PRD 91,111702(2015)],结果对轴子-光子耦合敏感。在这里,我们想描述的是,根据[Alexander and Sims,PRD 98,015011(2018)],相同的实验方法也可以对轴子-电子耦合敏感。在本文中,我们将展示相应的灵敏度图,并与其他约束进行比较。
2019-04-23 hep-ph nucl-ex
Pulsar Timing Array Signature from Oscillating Metric Perturbations due to Ultra-light Axion
本文研究超轻轴子暗物质通过振荡压力扰动产生标量度规扰动,并推导其在脉冲星计时阵列中的信号特征,证明速度势决定振荡相位与频率变化,提出通过交叉关联验证该预言。
2023-11-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Atomic and molecular transitions induced by axions via oscillating nuclear moments
标准模型的粒子与轴子暗物质场的相互作用可以产生振荡的核电偶极矩(EDM)、振荡的核希夫矩和振荡的核磁四极矩(MQMs),其频率对应于轴子的康普顿频率。在原子或分子内,振荡的EDM、Schiff矩或MQM可以驱动原子或分子状态之间的跃迁。激发事件可以例如经由随后的荧光或光电离来检测。在这里,我们计算这种转变的速率。如果原子核具有八极形变或四极形变,则由Schiff矩和MQM引起的跃迁速率可达每年每个分子的$10^{-16}$跃迁。此外,MQM诱导的跃迁可以是M2型的,这对于消除背景噪声是有用的,因为对于光子抑制了M2型跃迁。
2020-01-01 hep-ph physics.atom-ph
Distinguishing the Axion-Wind and Oscillating-EDM Couplings in Storage-Ring Searches for Axion Dark Matter
Institut für Kernphysik, Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心核物理研究所);III. Physikalisches Institut B, RWTH Aachen University(亚琛工业大学第三物理研究所B)
研究储存环中轴子暗物质的两种耦合,通过多束配置固定能量同时测两个可观测量及改变电场与磁场弯曲场比率两种方法,可提取耦合强度或清晰分离两种效应,用于未来EDM测量的储存环设施。
2026-07-29 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Modified Axion Electrodynamics as Impressed Electromagnetic Sources Through Oscillating Background Polarization and Magnetization
我们提出了一个重新制定的轴子修改电动力学与所有修改重新定义的D,H,B和E场之间的本构关系。这使得解释的轴子诱导的背景束缚电荷,极化电流和背景极化和磁化满足电荷电流连续性方程。这种表示形式类似于光子扇区奇宇称洛伦兹不变性违反背景场。我们表明,当施加一个直流B-场的振荡背景极化诱导的频率相当于轴子质量。相反,当施加直流电场时,在与轴子质量相等的频率下诱导振荡背景磁化。我们表明,这些条款是等效的外加源项,类似的方式,电压和电流源的电路和天线理论中的麦克斯韦方程组的印象。外加源项表示外部能量转化为电磁能,在轴子修正电动力学的情况下,这是由于逆普里马科夫效应将轴子的能量转化为光子。在DC磁场下的轴子诱导振荡极化类似于以轴子康普顿频率振荡的永久极化驻极体,其从有效的外加磁电流源产生电动势。特别是,它示出,所施加的直流电流,驱动电磁铁的螺线管磁直流场,感应出平行于直流电流的外加磁电流,在轴子的康普顿频率振荡。我们表明,磁流驱动电压源通过一个电矢势,也定义了边界条件的振荡轴子感应极化的内部和外部的电磁铁。
2019-08-01 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Axions/Axion like particles and the CMB asymmetric dipole
轴子和类轴子粒子是非常有吸引力的暗物质候选者。在这篇综述中,我们简要地探讨了宇宙学观测如何揭示暗物质的存在以及轴子/类轴子粒子的一些独特性质,这些性质使它们更加有趣。
2015-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Electromagnetic energy transfer processes in Effective Electro-Magneto Dynamics of axions
本文在有效电磁动力学(EEMD)模型中研究了电磁场与轴子场间的振荡耗散能量交换,提出了精确的能量转移公式,并解析计算了振荡电磁场构型与引力束缚轴子构型的辐射能量损失,发现团块尺寸呈 $\sim t^{1/5}$ 渐近增长。
2023-09-11 hep-ph hep-th
Oscillating nuclear electric dipole moment induced by axion dark matter produces atomic and molecular EDM
根据希夫定理,中性原子中的原子核电偶极矩(EDM)被电子完全屏蔽。这使得静态的核电偶极矩(EDM)不可观测。与轴子暗物质场的相互作用产生以频率$ω= m_a c^2/\hbar$振荡的核EDM $d=d_0 \cos (ωt)$。此EDM生成与$ω^2$成比例的原子EDM。这种效应在分子中强烈增强,因为原子核移动缓慢,并且不像电子那样产生振荡核EDM的有效屏蔽。一个额外的强增强是由于旋转分子能级之间的能量间隔很小。最后,如果核EDM振荡频率与分子跃迁共振,则可能存在显著的共振增强。
2019-10-24 hep-ph quant-ph
Observational Constraints on Axion(s) Dark Energy with a Cosmological Constant
本研究提出含振荡轴子势与宇宙学常数的暗能量模型,经观测数据验证,亚普朗克衰变常数可行,且优于ΛCDM,并抑制星系团计数。
2022-08-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Stability of Axion Dark Matter-Photon Conversion
已知相干振荡的轴子场是暗物质的候选者。在存在振荡轴子的情况下,光子可以通过参量放大共振产生。宇宙中还存在着宇宙磁场,它是相干的电磁场。在有磁场的情况下,轴子可以转换成光子,反之亦然。因此,研究在同时存在轴子暗物质和磁场的情况下,轴子-光子系统会发生什么是很有趣的。该系统可以看作是一个轴子与光子的耦合系统,其方程中含有Mathieu型项。与传统的Mathieu方程相比,我们发现在磁场的存在下,不稳定性条件发生了变化。稳定与不稳定的分岔点位置发生了移动,出现了新的不稳定带。这是因为共振放大的轴子可以转换为光子,反之亦然。
2020-02-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion-induced effects in atoms, molecules and nuclei: Parity nonconservation, anapole moments, electric dipole moments, and spin-gravity and spin-axion momentum couplings
我们表明,一个轴子场的相互作用,或在一般情况下,一个赝标量场,与轴向矢量电流产生的电子通过导数型耦合可以引起一个依赖于时间的混合原子和分子系统中的相反的宇称态。同样,轴子场与核子产生的轴向矢量流的类似相互作用可以引起核系统中相反宇称态的依赖于时间的混合。这种混合可以诱导振荡的电偶极矩,振荡宇称非守恒效应和振荡anapole矩在这样的系统。通过调整感兴趣的相反宇称态之间的能量分离以匹配轴子质量能量,轴子诱导的实验观测值可以提高许多数量级。振荡的原子电偶极矩也可以由轴子通过强子机制产生,即P,T-破坏核子-核子相互作用,并通过轴子诱导的价核子的电偶极矩,其中包括核。轴子场被地球的引力场改变。电子或核子的自旋与这种修改的轴子场的相互作用导致轴子诱导的可观察效应。这些效应的形式为$\mathbf{g} \cdot \mathbfσ$,不同于轴子风效应的形式为$\mathbf{p}_{\textrm{a}} \cdot \mathbfσ$。
2015-02-24 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Classicality and Quantum Break-Time for Cosmic Axions
我们调查的长度的有效期的经典描述的宇宙轴子场。为此,我们首先表明,我们可以理解的振荡轴子解决方案的期望值在一个潜在的相干量子态。一旦我们考虑了轴子的自相互作用,量子态就会演化,使得它的期望值开始偏离经典解。这个过程的时间尺度定义了量子破裂时间。对于我们宇宙中假设的暗物质轴子场,我们证明了量子破裂时间超过宇宙年龄许多数量级。这一结论与轴子模型的具体性质无关。因此,基于振荡宇宙轴子场的经典近似的实验搜索是完全合理的。此外,我们指出,经典非线性和真正的量子效应的区别是至关重要的计算在任何系统的量子破缺时间。我们的分析也可以适用于其他类型的暗物质,被描述为经典流体的平均场近似。
2017-10-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axionic Boson Stars in Magnetized Conducting Media and Monochromatic Radiations
轴子被认为可以形成相干的轴子玻色子星和非相干的轴子气体。它们是暗物质最有可能的候选者之一。由于轴子玻色子星在外部磁场中产生振荡电场,它们在磁化的导电介质中感应出振荡电流,从而导致发射辐射。我们发现,与磁性白矮星碰撞,轴子玻色子星可以发出单色辐射的频率由轴子的质量。
1998-07-03 astro-ph hep-ph
Calculations of resonance enhancement factor in axion-search tube-experiments
本文指出,外磁场与宇宙轴子场耦合产生的振荡电流密度,可以在开口腔(管)中激发TM谐振模。通过系统地求解轴电动力学的场方程,我们得到了圆柱管内感应振荡场的显式表达式。当满足共振条件时,我们计算了增强因子。虽然获得的功率TM模式复制以前的结果,我们强调,知识的显式场配置内的管开辟了新的方法来设计轴子实验,包括最近的建议,检测感应场使用超导LC电路。此外,作为一个例子,我们估计在一个静态的均匀磁场的存在下,只施加到其体积的一部分的圆柱形管的感应场。
2014-03-06 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Statistical sensitivity estimates for oscillating electric dipole moment measurements in storage rings
本文导出了描述粒子在磁场和电场中的自旋运动的解析表达式,其中存在一个引起振荡电偶极矩的轴子场。这些方程被用来估计在存储环的轴子搜索的统计灵敏度。将从解析表达式中获得的估计值与S.P. Chang等人(Phys.Rev. D99(2019)no.8,083002)模拟的数值估计值进行比较。找到了一个很好的协议。
2020-01-29 hep-ex hep-ph
QCD axion dark matter and the cosmic dipole problem
本文研究了通过引入源于Peccei-Quinn对称性自发破缺的QCD轴子作为暗物质,来解决遥远星系数量计数与CMB推导出的宇宙偶极之间差异问题的可能性。
2023-07-11 astro-ph.CO 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
CP-violating axion interactions II: axions as Dark Matter
本研究针对轴子暗物质背景下的CP破坏相互作用,对比第五力实验、振荡常数探测、电偶极矩实验三类方案的灵敏度,明确了不同方案在小质量轴子区间的性能差异。
2023-12-18 hep-ph physics.atom-ph
The paradox of axions surviving primordial magnetic fields
在原始磁场存在的情况下,振荡的宇宙轴子场驱动振荡的电场。随后的耗散轴子被发现是成反比的原始等离子体的电导率。这个违反直觉的结果本质上等同于"芝诺悖论“或量子力学的"观察壶效应”。这意味着,即使原始磁场很强,宇宙轴子密度的标准预测也不会改变。
1995-10-03 astro-ph hep-ph
Casimir pressure with dissipation and quantum corrections from axion dark matter
研究振荡轴子暗物质对金属板间卡西米尔压力的影响,考虑耗散并计算轴子标度下的主要量子修正,发现大距离处因宇称破坏产生排斥性振荡修正。
2025-03-28 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Detecting ultralight axion dark matter wind with laser interferometers
质量在$10^{-22}$ eV左右的超轻轴子被认为是暗物质的候选者。超轻轴子的一个特殊特征是随时间振荡的压力,这会产生引力势的振荡。由于太阳系以大约$v \sim 300 \, \text{km} / \text{s} = 10^{-3}$的速度穿过暗物质晕,因此存在轴子风,对我们来说,它看起来像标量引力波。因此,有可能通过使用激光干涉仪探测器来探测具有宽质量范围的超轻轴子暗物质。我们计算了由超轻轴子场的振荡压力引起的探测器信号,这将被未来的激光干涉仪实验所探测到。我们还认为,探测器的信号可以增强由于共振的修正引力理论解释的暗能量。
2017-06-08 astro-ph.CO hep-ph
Radiations from Axion Miniclusters and Axion Boson Stars in Galactic Magnetic Fields
报纸被撤了。一个关于振荡的轴子玻色子星的全新版本将会出现。
1998-04-23 astro-ph hep-ph
A Quantum Perspective on Oscillation Frequencies in Axion Dark Matter Experiments
Institut für theoretische Physik, Universität Heidelberg(海德堡大学理论物理研究所)
该研究从量子视角分析轴子暗物质实验的信号演化,解释了慢时间尺度与轴子质量振荡信号的量子起源,证明可通过实验流程让特殊初始态下消失的质量振荡信号重现,结果适用于CASPEr等多种轴子实验。
2023-04-05 hep-ex hep-ph
Axion emission from nuclear magnetic dipole transitions
核跃迁是轴子的一个可能来源,但过去的研究仅限于特定的跃迁。在这篇手稿中,我们建议将对轴子和类轴子粒子的搜索扩展到更复杂的环境中,这将导致许多相关的可观测量。通过包括创建机制,有其起源的碳-氮-氧(CNO)循环,我们发现,搜索太阳轴子不应仅限于千电子伏质量区域。我们讨论的限制,如寿命和质量,创造了一个地球上的实验的挑战。我们表明,它是可能的,使用相同的创建机制,在太阳轴子搜索与核能反应堆的速度相当。
2021-12-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
Prospects for Searching Axion-like Particle Dark Matter with Dipole, Toroidal and Wiggler Magnets
在这项工作中,我们认为搜索的暗物质的轴子或轴子状粒子(ALP)使用共振射频腔插入到偶极磁铁从粒子加速器,摆动磁铁加速器为基础的先进光源,和环形磁铁类似于粒子物理探测器中使用的。我们调查预期的灵敏度,这样的ALP暗物质探测器,并讨论工程方面的建设和调整。还简要提及由于磁性技术的改进而变得可用的甚至更强的场磁体。结论是,利用现有的磁铁进行新的实验,可以大大扩大寻找类轴子暗物质粒子的质量区域。
2011-10-10 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Overview of the Cosmic Axion Spin Precession Experiment (CASPEr)
综述了我们利用核磁共振(NMR)技术寻找轴子和类轴子粒子(ALP)暗物质的实验计划。一个振荡的轴子场可以直接或通过产生一个振荡的核电偶极矩(EDM)对核自旋施加一个随时间变化的扭矩。磁共振技术可用于检测这种效应。第一阶段的实验探索了几十年的ALP参数空间,超出了目前的天体物理和实验室的界限。预计未来的实验版本将对质量为$\lesssim 10^{-9}~{\rm eV}/c^2$的量子色动力学(QCD)相关的轴子敏感。
2018-10-31 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Dipole Radiation and Beyond from Axion Stars in Electromagnetic Fields
我们研究了在外部电磁场存在下,从相干振荡的、空间局部化的轴子场(轴子和轴子星)中产生光子。我们描绘了不同的定性行为的光子光度的一个有效的无量纲耦合参数构造出的轴子光子耦合,场振幅,振荡频率和半径的轴子星。对于这种无量纲耦合的小值,我们提供了一个一般的解析公式的偶极辐射场和光子光度每立体角,包括强烈依赖于配置的半径。对于中到大的耦合,我们报告的非单调行为的光度与耦合强度的存在下,外部磁场。在亮度随耦合强度的初始上升之后,我们看到在中等大的耦合下的抑制(与偶极辐射近似相比是一个数量级或更多)。在足够大的耦合,我们发现一个过渡到制度的指数增长的光度由于参数共振。我们进行3+1维晶格模拟的轴子电动力学,在小和大的耦合,包括非微扰效应的参数共振,以及在必要时的反反应效应。我们还讨论了介质(等离子体)的影响,导致共振轴子光子转换,相干性的孤子的相关性,以及我们的结果在天体物理和宇宙学设置的影响。
2021-03-22 astro-ph.CO hep-ph
Solutions to Axion Electrodynamics in Various Geometries
最近有一个新的实验方案,以寻找超轻的轴子暗物质与轴子质量,$m_a\lesssim1\,μ$ eV的激增。这些提议中的许多寻求在大的静态磁场中或周围感应的小的振荡磁场。最近,人们对在类似设置中搜索振荡电场的替代检测方案感兴趣。在本文中,我们明确地解决麦克斯韦方程组在一个简化的几何形状,并表明,在这个质量范围内,轴子诱导的电场的边界条件严重抑制。不幸的是,实验测量轴子诱导的电场是不可行的,在这种质量制度,使用目前提出的设置与静态的主要领域。我们发现,在较大的轴子质量,感应电场不抑制,但边界效应可能仍然是相关的实验的灵敏度。然后,我们做了一般的论点,一般的探测器配置与静态磁场表明,电场总是抑制在大波长的限制。
2019-03-08 hep-ex 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
Pulsar timing signal from ultralight axion in $f(R)$ theory
$10^{-23}$ eV附近的超轻轴子被认为是可行的暗物质候选者。这种暗物质的一个显著特征是振荡压力,它产生频率在纳赫兹范围内的引力势振荡。最近,Khmelnitsky和Rubakov指出,这种依赖于时间的电势会导致脉冲到达残差,并且可以通过平方公里阵列(SKA)实验观察到。本文在$f(R)$理论框架下研究了轴子振荡压力的可探测性,并证明了引力势的振幅与爱因斯坦理论相比可以被增强或抑制,这取决于$f(R)$模型的参数和轴子的质量.特别地,我们研究了Hu-Sawicki模型,并找到了排除Hu-Sawicki模型的条件。
2016-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective oscillatory magnetic charges and electric dipole moments induced by axion-photon coupling
该研究基于拉格朗日量协变性推导出轴子场扭曲电磁场的类麦克斯韦方程,提出通过有效振荡磁荷与电偶极矩等效描述该现象,并利用逆Witten效应提出在非共振实验中探测极小质量轴子的新方案。
2025-05-01 hep-ph
Solutions to axion electromagnetodynamics and new search strategies of sub-$μ$eV axion
基于量子电动力学构建了包含双四维势的低能轴子-光子有效场理论,求解了修改后的Maxwell方程组,发现大Compton波长轴子的振荡磁场被抑制,从而提出了haloscope实验中探测亚-$μ$eV轴子新耦合的策略。
2023-03-01 hep-ex hep-ph
Axion Superradiance in Dipole Magnetic Fields of Pulsars
本文研究毫秒脉冲星磁层中等离子体不稳定性驱动的轴子超辐射,计算偶极磁场中轴子云增长速率的半解析公式,并利用脉冲星PSR J0952-0607的计时约束质量约$10^{-12}$ eV的轴子-光子耦合,指出除非发现新的高自旋脉冲星,否则难以获得有竞争力的轴子界限。
2025-06-05 astro-ph.HE hep-ph
Axion signatures from supernova explosions through the nucleon electric-dipole portal
我们考虑轴子耦合到核子和光子只通过核子电偶极矩(EDM)门户。这种耦合是QCD轴子的一个与模型无关的特征,它解决了强CP问题,并且在更一般的类轴子粒子系统中也可能出现。我们修正了由核子EDM耦合引起的超新星(SN)轴子辐射,并相应地修正了SN 1987A的束缚。此外,我们计算的轴子通量从未来的银河SN和表明,它可能会产生一个特殊的和潜在的可检测的伽马射线信号在一个大型地下中微子探测器,如建议的超神冈。探测这种信号的可能性提供了一种搜索与CASPERe互补的振荡核子EDM的方法,而不依赖于轴子是暗物质相当大的组成部分的假设。此外,如果来自SN的轴子产生可观测的信号,它们也可能导致在未来的宇宙调查中可观测到的宇宙学额外辐射量。
2022-06-26 astro-ph.HE hep-ph
Strong CP problem, electric dipole moment, and fate of the axion
三大难题!在这个演讲中,我调查的长距离性质的量子色动力学中存在的拓扑θ项。这是在晶格上完成的,使用梯度流来隔离功能积分测度中的长距离模式,并在连续的长度尺度上跟踪它。结果表明,当真空角θ> 0时,夸克和胶子产生的色场被屏蔽,禁闭消失,从而提供了强CP问题的自然解。这个解决方案是兼容的最近的晶格计算的电偶极矩的中子,而它排除了轴子扩展的标准模型。
2022-01-30 hep-lat hep-ph hep-th
Static electric dipole moment of the francium atom induced by axionlike particle exchange
研究表明,铥原子是寻找T,P破坏电子电偶极矩的一个很有前景的候选体系。Aoki等Quantum Sci. Technol.6,044008(2021)]。我们证明了同样的实验可以用于类轴子粒子(ALP)搜索。为此,我们计算了ALP介导的相互作用的电子结构常数的范围广泛的ALP群众。利用最近更新的ALP-电子和ALP-核子耦合常数的约束条件,我们证明了与这些约束条件相对应的相互作用对原子电偶极矩的贡献。因此,在钙原子电偶极矩实验中,对ALP特性的限制是可能的。
2022-03-16 hep-ph physics.atom-ph physics.chem-ph
Search for ultralight axion dark matter in a side-band analysis of a 199Hg free-spin precession signal
本文报告了在1μT磁场中寻找199Hg自由自旋进动信号频率调制的演示实验的零结果,覆盖轴子质量范围10^-16至10^-13 eV,实现了对轴子-核子耦合3.5×10^-6 GeV^-1的峰值灵敏度。
2023-03-31 hep-ex hep-ph nucl-ex
Searches for ultralight vector and axion dark matter with KAGRA
本研究提出用激光干涉引力波探测器搜寻超轻矢量与轴子暗物质,综述了日本KAGRA探测器的相关进展,含2020年首次矢量暗物质搜寻及2025年观测运行的轴子搜寻偏振光学装置安装计划。
2025-01-16 astro-ph.IM hep-ph physics.optics
Nonlinear resonant oscillation of gravitational potential induced by ultralight axion in $f(R)$ gravity
在$f(R)$引力场中研究了质量约为$10^{-22}$ eV的超轻轴子暗物质,这可能解决暗能量问题.特别是,我们专注于一个事实,即在时间振荡的轴子场的压力产生振荡的引力势。我们证明了引力势的振荡对引力模型是敏感的。值得注意的是,我们发现,通过引力波探测器的振荡的可探测性可以显着增强由于超轻轴子和标量之间的非线性共振。
2017-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Contributions of axion-like particles to lepton dipole moments
研究了自旋为0的类轴子粒子(ALP)对轻子偶极矩g-2和EDMs的贡献。Barr-Zee和光的光回路效应从轻赝标ALP被发现能够解决长期存在的μ子g-2的差异,在相对较大的ALP-γ射线耦合的代价。这种大耦合的直接实验约束和微扰么正性界限的兼容性进行了讨论。这种情况下的未来测试进行了说明。对于CP违反ALP耦合,发现电子EDM探测更小,理论上更容易容纳ALP相互作用。电子EDM搜索的未来计划的改进,主张作为一种方式,不仅显着约束ALP参数,但也有可能揭示一个新的来源,CP破坏,可能有深远的影响。
2016-12-14 hep-ex hep-ph
New Constraints on Axion Mediated Dipole-Dipole Interactions
本研究针对轴子探测中磁泄漏抑制与弱信号检测的权衡难题,采用铁屏蔽SmCo₅自旋源与自补偿共磁计,在轴子窗口内将电子-中子耦合约束提升万倍以上,为新物理搜寻及跨学科应用提供新途径。
2025-01-14 astro-ph.HE hep-ph physics.atom-ph
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 electrodynamics and magnetohydrodynamics
我们制定轴子电动力学和磁流体力学(MHD)在宇宙学背景下假设弱引力。这两个公式分别适用于具有一般$f(ϕ)$耦合的一般标量场和具有$ϕ^2$耦合的有质量标量场的轴子,以及螺旋电磁场。$α$ -发电机项自然地出现在MHD公式的螺旋耦合中。然而,在存在电磁耦合的情况下,相干振荡轴子的薛定谔和流体动力学公式{ \it not}可用于传统的$ϕ$耦合;相反,$ϕ^2$耦合允许成功的公式将轴子的暗物质性质保持为非线性阶。在MHD公式中,标量场和电磁场之间的直接耦合只出现在非理想MHD中。我们研究了标量场和轴子MHD的引力和磁场不稳定性。
2022-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New constraints on axion-mediated P,T-violating interaction from electric dipole moments of diamagnetic atoms
类轴子粒子在原子电子和原子核之间的交换可以引起原子和分子的电偶极矩。这种相互作用是由一个宇称和时间反演不变性破坏势来描述的,它依赖于标量$g^s$和赝标量$g^p$耦合常数的乘积。我们考虑这些常数的特定组合,$g_e^s g_N^p$,这给了显着的贡献的反磁性原子的EDM的相互作用。在本文中,我们计算了这些贡献的EDM $^{199}$ Hg,$^{129}$ Hg,$^{211}$ Rn和$^{225}$ Ra在较宽的轴子质量范围。比较这些结果与最近的实验EDM测量,我们把新的限制$g_e^s g_N^p$。最严格的原子EDM限制来自$^{199}$ Hg,并改进了其他实验中超过$10^{-2}$ eV的轴子质量的现有实验室限制。
2018-09-13 hep-ph physics.atom-ph
Detecting axion dark matter with Rydberg atoms via induced electric dipole transitions
提出一种无需谐振腔、利用里德伯原子大跃迁偶极矩并通过轴子修正 Maxwell 方程量子化分析的超轻轴子暗物质探测方案,可拓展实验室约束至新参数区。
2023-07-18 cond-mat.quant-gas hep-ph physics.atom-ph
Superhorizon fluctuations and the cosmic dipole problem
本文提出用CDM超视界等曲率扰动解释星系计数与CMB宇宙偶极间4.9σ张力,并通过轴子模型给出可行参数约束。
2025-07-28 astro-ph.CO hep-ph