Suppressing the QCD Axion Abundance by Hidden Monopoles
我们研究了隐单极子对QCD轴子动力学的Witten效应，并表明，如果有足够数量的隐单极子，它的丰度以及等曲率扰动可以显着抑制。当暗物质中隐藏的单极子占很大比例时，威滕效应会抑制衰变常数小于$10^{12}$ GeV的轴子的丰度。当Peccei-Quinn对称性在暴胀后自发破缺时，QCD轴子的宇宙学域壁问题也可以避免，放松衰变常数的上限。
2015-11-16 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological abundance of the QCD axion coupled to hidden photons
我们研究了量子色动力学轴子与隐光子耦合的宇宙学演化。对于一个中等强度的耦合，轴子场的运动导致了由快子不稳定性产生的隐藏光子的爆炸性产生。我们使用晶格模拟来评估QCD轴子的宇宙学丰度。在这样做时，我们将产生的隐藏光子的反作用的轴子动力学，这在非线性政权变得显着。我们发现，轴子丰度抑制最多${\cal O}(10^{2})$的衰变常数$f_a = 10^{16}$ GeV，相比，没有耦合的情况下。对于足够大的耦合，QCD轴子的运动变得强烈阻尼，结果，轴子丰度增加。我们的结果表明，在一定范围内的耦合到隐藏的光子的轴子衰变常数的宇宙学上限可以放宽几百。
2018-04-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axionic dark energy and a composite QCD axion
我们讨论的想法，模型无关（MI）的弦论的轴子是典型的暗能量的来源。该方案完成了一个复合QCD轴子从隐藏的部门squark凝聚，可以作为暗物质的候选人。该机制依赖于这样一个事实，即隐藏的扇区异常的复合轴子的贡献是远远小于QCD异常项。这个直观上令人惊讶的场景是基于这样一个事实，即在隐藏扇区尺度$Λ_h$之下，有许多轻的隐藏扇区夸克。简单地说，通过计算工程维数，与QCD反常项相比，隐藏扇区瞬子势可以忽略不计。
2009-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hidden Photon Dark Matter Interacting via Axion-like Particles
我们研究的情况下，宇宙中的暗物质是由非常轻的隐藏光子下的$Z_{2}$对称变换。与通常的情况相反，动力学混合被对称性所禁止，并且暗光子仅通过充当“信使”的类轴子粒子与标准模型光子相互作用。专注于签名涉及普通光子，我们的调查的现象学包括宇宙学的稳定性，CMB扭曲，天体物理能量损失，光照射通过墙壁实验，太阳镜和太阳X射线观测的限制。
2020-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic strings and domain walls of the QCD quark condensate with and without a hidden axion
本文研究QCD夸克凝聚体形成的轴子型弦-壁系统，指出其独立于隐藏轴子存在并可能主导早期宇宙演化，同时分析了费米子零模、反常流入及其在QCD相变和重离子物理中的意义。
2025-05-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hidden Photon and Axion Dark Matter from Symmetry Breaking
一个隐藏的轻光子或类轴子粒子是一个很好的暗物质候选者，它们往往与暗整体或规范U（1）对称性的自发破缺有关。我们考虑了暗Higgs粒子和标准模型Higgs粒子之间的门耦合以及各种热效应，详细研究了相变附近的暗Higgs动力学。我们表明，（想）南武-戈德斯通玻色子是有效地产生通过与共振参数$q\sim 1$在隐藏的对称性破缺的参数共振。在最简单的设置中，它预测了二阶相变，这可以解释暗物质丰度的轴子或隐藏的光子作为轻亚电子伏特。即使是更轻的质量，如QCD轴子模型预测的那样，在一阶相变的情况下，也可以与暗物质丰度一致，在这种情况下，引力波信号可能会被未来的实验，如LISA和DECIGO检测到。
2021-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Adiabatic suppression of the axion abundance and isocurvature due to coupling to hidden monopoles
弦论预言了许多被称为模和轴子的光场，由于暴胀后相干振荡的过度产生，导致了宇宙学问题。其中一个突出的解决方案是绝热抑制机制，然而，在轴子的情况下，这是不平凡的，因为它需要一个大的有效质量项，作为时间的函数减少。本文件有两个目的。首先，我们给出了一种在绝热抑制机制下计算一般情况下相干振荡宇宙学丰度的解析方法。其次，我们将我们的方法应用到一些具体的例子中，包括一个弦轴子获得一个大的有效质量，由于威滕效应的存在下隐藏的单极子。
2017-08-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hidden Monopole Dark Matter via Axion Portal and its Implications for Direct Detection Searches, Beam-Dump Experiments, and the $H_0$ Tension
由于其稳定性，隐藏的暗物质是一个看似合理的暗物质候选者，但由于与最小形式的标准模型粒子的微弱相互作用，直接实验搜索非常困难。然后，我们介绍了一个轴子，$a$，连接隐藏的暗物质和标准模型粒子，并检查当前的限制和未来的前景直接暗物质搜索和束流转储实验。我们发现两个参数区域周围的$m_a = {\cal O}(10)$ MeV，$f_a = {\cal O}(10^{5})$ GeV和$m_a = {\cal O}(100)$ MeV，$f_a = {\cal O}(10^{4})$ GeV的暗物质和轴子分别在未来的实验，如PICO-500和SHiP的范围内。我们还注意到，主要由轴子衰变产生的隐藏光子与$ΔN_{\rm eff} \simeq 0.6$一起贡献给暗辐射，这可以松弛$H_0$张力。
2019-09-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Radiation in Spectator Axion-Gauge Models
在轴子-规范场模型的框架下，暴胀时期的原初引力波扰动不仅可以由引力子的量子涨落产生，也可以由与轴子场耦合的隐规范场的动力学产生。我们研究了在暴胀过程中和暴胀后的轴子和SU（2）规范群的规范场的演化以及它们的能量密度。我们表明，在规范场来源于附加引力波的情况下，由轴子衰变产生的隐藏规范玻色子的额外辐射分量是相当大的。我们指出，未来对暗辐射能量的测量，如CMB-S4，可以对这种宇宙学场景施加重要的限制。
2022-03-11 astro-ph.CO hep-ph
Impact of Helical Electromagnetic Fields on the Axion Window
原初电磁场可以强烈影响轴子的宇宙演化，反之亦然。我们表明，如果螺旋电磁场是相干产生的早期宇宙，其残余源场速度耦合轴子和增强的遗迹丰富的轴子暗物质。我们讨论了耦合到SM或隐藏规范群的QCD轴子和类轴子粒子的影响。对于一个耦合到隐藏光子的QCD轴子，我们发现，由于螺旋电磁场产生的轴子暗物质少到$α\, ΔN_{\mathrm{eff}} \gtrsim 10^{-12}$，其中$α$是规范耦合和$ΔN_{\mathrm{eff}}$是隐藏光子的有效额外相对论自由度，轴子衰减常数$10^{8}\, \mathrm{GeV} \lesssim f \lesssim 10^{12}\, \mathrm{GeV}$的传统窗口可以完全关闭。
2021-03-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A Hunt for Magnetic Signatures of Hidden-Photon and Axion Dark Matter in the Wilderness
本研究通过在荒野部署磁力计网络进行相关测量，探测地球转换超轻玻色子暗物质产生的振荡磁场，首次对0.5-5.0 Hz频率范围内的隐藏光子和轴子暗物质参数空间进行了实验限制，取得了该频段最佳的实验界限。
2023-10-03 astro-ph.CO hep-ph
Exclusion Limits on Hidden-Photon Dark Matter near 2 neV from a Fixed-Frequency Superconducting Lumped-Element Resonator
我们提出了一个简单的固定频率超导集总元件谐振器的设计和性能开发的轴子和隐藏的光子暗物质检测。将矩形NbTi电感器耦合到涂有Nb的蓝宝石电容器，并浸入超导屏蔽内的液氦中。谐振器被变压器耦合到DC SQUID用于读出。我们在492.027 kHz的谐振频率下测量了$\sim$ 40，000的品质因数，并基于5.14小时的积分噪声对具有动力学混合角$\varepsilon\gtrsim1.5\times10^{-9}$的$\sim$ 2 neV隐藏光子设置了简单的排除限制。该测试设备为暗物质无线电的发展提供了信息，这是一种可调超导集总元件谐振器，将在100 Hz至300 MHz的频率范围内搜索轴子和隐藏的光子。
2019-06-20 astro-ph.CO physics.ins-det
Axion Isocurvature and Magnetic Monopoles
我们提出了一个简单的机制来抑制轴子等曲率波动使用隐藏扇区磁单极子。这使得Peccei-Quinn标度与统一标度一致，并具有高标度膨胀。
2015-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Axion dark matter with thermal friction
在早期宇宙中，轴子场的宇宙学演化可能受到轴子与热化隐扇区耦合引起的热摩擦的显著影响。我们研究了这种热摩擦对轴子暗物质密度及其扰动的影响，当热摩擦超过哈勃摩擦时，直到轴子场开始围绕潜在的最小值振荡。我们表明，在存在相当大的热摩擦，可以有一个指数衰减阶段的轴子场之前的振荡阶段，在此期间的轴子能量密度有效地消散到隐藏的热浴。因此，先前排除的参数区域，由于过度封闭的遗迹轴子密度成为宇宙学上可行的热摩擦。特别是，一个比$μ$ eV轻得多的QCD轴子是可行的，而不需要调整初始失准角。我们还发现热摩擦可以通过多种方式影响轴子暗物质的密度扰动。例如，它可以减轻在暴胀前PQ破坏场景中轴子暗物质上的大尺度等曲率约束，这将使暴胀前轴子暗物质在宽范围的模型参数上与高尺度暴胀相容。在后暴胀PQ破缺的情况下，热摩擦也可以显著改变轴子弦的标度行为，从而改变所得轴子微团的典型尺寸。
2023-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Searching for a dark matter induced galactic axion gradient
本研究提出超轻轴子可作为暗物质与标准模型的新型通道，指出暗物质激发的星系轴子梯度可通过自旋进动实验探测，现有共磁强计数据已给出约束，未来实验将探究相关合理模型，且该相互作用无需轴子质量精细调节。
2024-12-11 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Signals from the Hidden Sector
宇宙学上的长寿命复合态在理论上是自然的暗物质候选者，在10 - 100 TeV的尺度上有一个强相互作用的隐藏扇区。质量在1 MeV - 10 GeV范围内的轻轴子态也是通用的，并且可以通过希格斯耦合衰变为轻标准模型粒子。这样一个场景在非常低能量的超对称性破缺的背景下是很好的动机，在那里与引力子相关的无处不在的宇宙学问题被避免了。我们调查了这种情况下的天体物理和对撞机签名，假设暗物质通过六维运营商衰变到轴子样状态，我们提出了一个说明性的模型展示这些功能。我们得出结论，PAMELA，FERMI和H.E.S.S.指出这种设置是暗物质令人信服的范例。这对未来的漫射伽马射线测量和对撞机搜索具有重要意义。
2009-06-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion-like particle assisted strongly interacting massive particle
我们提出了一种新的实现强相互作用的大质量粒子（SIMP）作为自相互作用的暗物质，其中SIMP耦合到标准模型部门通过轴子状粒子。我们的模型克服了原有SIMP模型的主要障碍，如缺少与SM等离子体动力学平衡的SIMP机制以及手征拉格朗日密度的边缘微扰性。值得注意的是，实现$σ_{\rm self}/m_{\rm DM} \simeq 0.1 \textrm{--} 1 \, {\rm cm}^{2}/{\rm g}$的参数区域是在未来的束流收集实验，如寻找隐藏粒子（SHiP）实验的范围内。
2017-04-25 astro-ph.CO hep-ph
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
Unified Origin of Axion and Monopole Dark Matter, and Solution to the Domain-wall Problem
我们提出了一种情况下，自发击穿的Peccei-Quinn对称性导致的电子生产。轴子和中微子都对暗物质有贡献，而对轴子质量的威滕效应是一个内在的特征。在KSVZ型轴子模型中，看似不同的真空实际上是由隐藏的规范对称性连接起来的，这使得轴子弦不稳定并分离成两个Alice弦。由于QCD瞬子效应，Alice弦被附着在一个单畴壁上，解决了畴壁问题。这与拉扎里德斯-沙菲机制的精神是一致的，尽管离散的佩切-奎因对称性并没有嵌入原始规范对称性的中心。在DFSZ型轴子模型中，Witten效应避免了畴壁问题。如果Peccei-Quinn对称性被少量破坏，磁单极子就会获得一个微小的电荷，并成为微带电的暗物质。有趣的是，佩切-奎因对称性的质量与暗物质的暗度密切相关。
2018-05-26 astro-ph.CO hep-ph
Freeze-in Axion-like Dark Matter
我们提出了一个有趣的希格斯门模型，其中类轴子粒子（ALP）耦合到标准模型部门只有通过希格斯场。ALP由于CP不变性而变得稳定，并且被证明是冻结暗物质的天然候选者，因为它的性质由微扰ALP移位对称性控制。门耦合可以由隐藏的限制规范扇区非微扰地产生，也可以由在ALP位移对称下带电的新轻子辐射地产生。这样的紫外线完成通常涉及CP破坏阶段，这使得ALP不稳定并通过与希格斯玻色子混合而衰变，但可以通过调用额外的对称性以自然的方式充分抑制。
2019-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Leptogenesis scenarios for natural SUSY with mixed axion-higgsino dark matter
具有辐射驱动的电弱自然性的超对称模型需要质量约为100-300 GeV的轻希格辛。QCD扇区中的自然性通过Peccei-Quinn（PQ）轴子引起，导致混合轴子-higgsino暗物质。超对称DFSZ轴子模型提供了超对称μ问题的一个解决方案，而小层次μ m_{3/2}可能是PQ和隐藏扇区质量尺度不匹配的结果。传统的引力子问题现在被axino和saxion问题所扩展，因为后者的粒子也可以导致WIMP或暗辐射的过度产生，或者违反BBN约束。我们计算区域的T_R与m_{3/2}平面允许的BBN，暗物质和暗辐射的限制，为各种PQ尺度的选择f_a。这些地区相比，热leptogenesis，非热leptogenesis，振荡sneutrino leptogenesis和阿弗莱克-丁leptogenesis所需的值。后三个在PQ尺度f_a~ 10^{10}-10 12} GeV的参数空间的宽范围内是允许的，这也是自然性所支持的：f_a~ \sqrt{μM_P/λ_μ} \sim 10^{10}-10 12} GeV。这些f_a值对应于稍高于投影ADMX搜索区域的轴子质量。
2015-10-02 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational waves and dark matter with Witten effect
本研究探讨不同温标下暗$SU(2)_d$对称性破缺过程，评估隐藏磁单极子的暗物质候选潜力，分析轴子-磁单极子相互作用对轴子质量的影响，同时指出暗相变与轴子畴壁坍缩产生的随机引力波背景或可解释PTA实验的低频引力波信号。
2025-01-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Birefringence Triggered by Dark Matter Domination
如果类轴子粒子（ALP）在复合后运动，则会产生宇宙双折射。我们表明，这自然会发生，如果ALP耦合到暗物质密度，因为它然后获得一个大的有效质量后，物质辐射的平等。我们的方案适用于ALP质量$m_ϕ\lesssim 10^{-28}$ eV的广泛范围，甚至小于目前的哈勃常数。我们给出了一个简单的模型来实现这种情况下，暗物质是由隐藏的单极子，这给了ALP这样一个大的有效质量，通过威滕效应。如果ALP衰减常数是GUT尺度的数量级，则该机制起作用，而无需微调初始失准角。对于较小的衰变常数，隐藏的暗物质可以是暗物质的一小部分。我们还研究了对QCD轴子的影响，并表明，畴壁问题可以解决的有效质量。
2021-03-15 astro-ph.CO hep-ph
Upper Bound on Thermal Gravitational Wave Backgrounds from Hidden Sectors
研究隐藏粒子对早期宇宙热引力波背景的贡献，发现其与标准模型粒子的贡献均受通用上限限制，难以被干涉仪探测，并指出先前研究高估了非热平衡粒子衰变的贡献。
2024-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Matter Axion Clump Resonance of Photons
最近人们对暗物质轴子凝聚体的物理性质产生了兴趣。由于引力和自相互作用，它们可以组织成空间局域化的团块，其性质由我们在参考文献中研究。[1，2]中所述。由于轴子凝聚体是相干振荡的，因此可以想象它会导致光子的参数共振，导致光子占有数的指数增长和随后的无线电波发射。我们发现，虽然共振总是存在的空间均匀的凝聚体，其存在的空间局域化的团块凝聚体依赖于灵敏的大小的团块，轴子-光子耦合的强度，和字段的振幅。通过将电磁场分解为矢量球谐函数，我们能够数值计算任意参数的团块共振。我们发现，对于球对称团块，这是真正的BEC基态，共振是不存在的QCD轴子光子耦合的常规值，但它是存在的轴子与中等大的耦合，或隐藏的扇区光子，或从标量暗物质与排斥相互作用。我们将这些结果扩展到非球对称的团块，由有限的角动量组织，并发现，即使QCD轴子团块与传统的耦合可以进行共振衰减足够大的角动量。我们讨论了这些结果可能的天体物理后果，包括一个堆积的团块质量和快速电磁辐射在天空中的合并的想法。
2018-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Abundant production of scalars and axions from phase transition bubble expansion
University of Washington（华盛顿大学）；University of Oxford（牛津大学）
该研究发现宇宙学一阶相变的真真空泡膨胀可大量产生标量粒子和轴子，其机制参数上主导弱耦合粒子的其他产生过程，为暗辐射和暗物质提供新来源。
2026-08-05 astro-ph.CO hep-ph
Challenges and Opportunities for the Next Generation of Photon Regeneration Experiments
近年来，光子再生实验寻找光子振荡成假设的非常弱相互作用的超轻粒子，如轴子，类轴子和隐藏的扇区粒子的签名，大大提高了它们的灵敏度。激光和探测器技术的重要进展，以及加速器中可用磁铁的回收利用，可能会使灵敏度进一步提高，这样，第一次，激光穿过墙壁实验将探索尚未被天体物理学和宇宙学排除在外的参数空间领域。我们回顾这些挑战和机会，为下一代的实验。
2010-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Axion field and the quark nugget's formation at the QCD phase transition
我们研究了一个可测试的暗物质（DM）模型以外的标准WIMP范式中，观察到的可见光和暗物质密度的比例$Ω_{\rm dark} \simeq Ω_{\rm visible}$发现其自然的解释，作为其共同的QCD起源的结果时，这两种类型的物质（DM和可见光）形成在QCD相变，都是成比例的$Λ_{\rm QCD}$。我们提出了一种新的理论范式，即在$\cal{CP}$奇轴子场$a(x)$存在的情况下，“重子生成”实际上是一个电荷分离过程，而不是传统的“重子生成”机制.在这种情况下，宇宙的整体重子数保持为零，而未观测到的反重子荷以重块的形式隐藏，类似于Witten的奇异性，并危及宇宙的DM。我们认为，由于相变中拓扑缺陷形成的Kibble-Zurek机制，在QCD相变中不可避免地会产生块金。在我们的方案中，相关的拓扑缺陷是由$N_{\rm DW}=1$轴子畴壁构成的封闭气泡。一般来说，这些气泡会吸积重子（或反重子）电荷，最终形成携带巨大重子（反重子）电荷的金块和反金块。该模型的主要结果，$Ω_{\rm dark} \approx Ω_{\rm visible}$是不敏感的轴子质量，可以假设在观测允许的窗口$10^{-6} {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 10^{-3}{\rm eV}$内的任何值。我们还估计了重子熵比$η\equiv {n_B}/{n_γ}\si…
2016-08-22 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Apparent $w<-1$ and a Lower $S_8$ from Dark Axion and Dark Baryons Interactions
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本研究提出暗能量与暗物质耦合模型，以暗轴子为暗能量、暗重子为暗物质，同时解释DESI观测的幻影穿越行为和$S_8$张力，通过质量变化延迟物质-辐射相等抑制扰动增长。
2025-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring the Universe with Dark Light Scalars
我们研究由（超）光标量组成的暗区的宇宙学。由于标量质量是辐射不稳定的，需要一个特殊的解释，使质量比紫外尺度小得多。标量质量的起源有两种众所周知的机制。标量可以被认为是一种伪戈德斯通玻色子，其位移对称性被非微扰修正明确打破，就像轴子一样。或者，它可以被识别为像胶球一样的复合粒子，其质量受到理论的限制尺度的限制。在这两种情况下，标量可以是自然光，但相互作用行为是完全不同的。轴子（胶球）越轻，其相互作用越弱（越强）。我们考虑暗轴子，其位移对称性被隐藏的非阿贝尔规范对称性破坏。在规范群约束后，暗轴子和暗胶球获得质量，形成多组分暗物质。我们仔细考虑了从暗胶子到暗轴子的能量流的影响，并推导出了背景和微扰变量的完整运动方程。还阐明了暗轴子-暗胶子耦合对熵演化和等曲率扰动的影响。最后，我们讨论了暗物质晕形成后胶子球的重力-热坍缩，以探索在高红移下观测到的超大质量黑洞的种子形成的可能性。在简化的假设下，质量为$0.01-0.1 {\rm MeV}$的胶球子暗物质和质量为${\cal O}(10^{-14}-10^{-18})\,{\rm eV}$的衰变常数为$f_a={\cal O}(10^{15}-10^{16}){\rm GeV}$的轴子主暗物质可以提供高红移超大质量黑洞起源的线索.
2021-04-01 astro-ph.CO hep-ph
Early Structure Formation Constraints on the Ultra-Light Axion in the Post-Inflation Scenario
许多研究都集中在暗物质作为超轻类轴子粒子（ALP）的可观测特征上。我们专注于一个特别戏剧性的签名在后期宇宙物质功率谱发生，如果对称性破缺，建立ALP发生后，通货膨胀-白噪声密度波动，占主导地位，在小尺度上的绝热波动从通货膨胀。这些涨落改变了非线性结构形成的早期历史。我们发现，对称性破缺尺度的$f_A \sim 10^{13}-10^{15}$ GeV，这需要一个高的有效最高温度膨胀后，ALP暗物质与粒子质量的$m_A \sim 10^{-13}-10^{-20}$ eV可以显着改变高红移矮星系的数量，再电离的历史，和LY $α$森林。我们认为这三个观察。我们发现，Ly $α$森林是目前的观测量，最受约束的，不包括$f_A \gtrsim 10^{15}$ GeV（$m_A \lesssim 10^{-17}$ eV）在最简单的模型ALP和相当低的值耦合到一个隐藏的强相互作用的部门（$f_A \gtrsim 10^{13}$ GeV和$m_A \lesssim 10^{-13}$ eV）的模型。观测结果限制了再电离的极高红移尾部，可能不利于与森林类似的等曲率波动水平。未来的$z\sim 20-30$ 21厘米观测有可能进一步改善这些限制，利用等曲率增强丰度的$\sim10^4M_\odot$晕的超音速运动将冲击加热重子，从而获得大的BAO特征。
2020-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Light bosons and photospheric solutions to the solar abundance problem
众所周知，目前光谱学对太阳化学成分的测定与日震学所暗示的金属丰度是完全不一致的。我们调查的差异是否可能是由于转换的光子到一个新的光玻色子在太阳光球。我们研究的粒子与轴子与光子的相互作用推断光球丰度的影响，表明共振轴子光子转换是不可能的，在该地区的太阳大气中发生线形成。虽然在线形成区域的非共振转换原则上可以影响导出的丰度，但轴子光子转换实验的限制排除了这些效应被检测到所需的耦合。我们表明，这延伸到隐藏的光子和变色龙（这将表现出类似的现象学行为），排除了已知的理论，新的光玻色子作为光球的太阳丰度问题的解决方案。
2013-02-01 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
LC Circuits for the Direct Detection of Ultralight Dark Matter Candidates
产生超轻暗物质的宇宙学机制对玻色子暗物质候选者的本征宇称不敏感，但同样的量在直接探测实验中起着至关重要的作用。在超轻类轴子暗物质存在下对电动力学的修改是众所周知的，并且已被用于实现这种亚电子伏质量尺度暗物质的灵敏探针，并且对于隐藏光子暗物质也存在类似的研究。在这里，我们重新架构的修改电动力学的超轻暗物质的正本征宇称，重点是标量的情况下。特别是，我们表明，共振LC电路的轴子搜索可以修改，以检测标量暗物质粒子，通过利用大电场开发用于中子EDM实验。我们提出的实验装置可以改善以前的敏感搜索标量粒子从“光透过墙”的实验，探测标量光子耦合约三个数量级的小$1\times 10^{-11} - \,4\times 10^{-8}$ eV质量（$2\, {\rm kHz} - 10\,{ \rm MHz}$频率）范围内。
2021-09-16 astro-ph.CO hep-ph
A Family of WISPy Dark Matter Candidates
由非热产生的玻色子构成的暗物质可能具有非常低的质量，可能低于eV。轴子和隐藏的光子是这种“暗”极弱相互作用轻（细）粒子（WISP）的突出例子。用于它们的非热生产的合适机制是未对准机制。它们与标准模型（SM）粒子的主要相互作用是通过光子。在这篇笔记中，我们想超越这些标准的例子，并讨论了广泛的标量和赝标量玻色子与SM物质费米子通过导数相互作用。合适的轻候选者自然产生为伪南布-戈德斯通玻色子。特别是我们感兴趣的例子，灵感来自familons，其相互作用有一个非平凡的风味结构。
2014-01-10 astro-ph.CO hep-ph
