Heavy QCD Axion at Belle II: Displaced and Prompt Signals
QCD轴子是一个很好的动机除了标准模型，以解决强$C\!P$问题。如果轴子主要从一个隐藏的扇区获得质量，那么它的质量可以达到$O(1)$ GeV，衰变常数可以低至$O(100)$ GeV，而不会遇到轴子质量问题。我们提出了新的搜索策略，这样的重QCD轴子在Belle II实验中，轴子预计将通过$B\to K a$产生。我们发现，随后的衰减$a\to 3π$与位移顶点导致一个独特的信号，基本上没有背景，和一个专门的搜索可以探索范围$O(1$ - $10)$ TeV的衰减常数值。我们还表明，$a\to γγ$可以覆盖一个显着的一部分，目前尚未开发的区域的$150 \lesssim m_a \lesssim 500$兆电子伏。
2022-03-27 hep-ex hep-ph
Searching for axion-like particles with ultra-peripheral heavy-ion collisions
我们表明，超周边重离子碰撞在大型强子对撞机可以用来寻找质量低于100 GeV的类轴子粒子。来自离子的$Z^4$增强的光子-光子亮度提供了大的排他性产生速率，具有背靠背光子的共振对的特征，并且在检测器中没有其他活动。此外，我们提出了新的和更新的限制，从重铸多光子搜索在LEP II和大型强子对撞机，这是更严格的比目前在文献中的质量范围为100兆电子伏至100 GeV。
2017-05-04 hep-ex hep-ph
Heavy QCD Axions at High-Energy Muon Colliders
本文研究了高能μ子对撞机中重QCD轴子的物理潜力，通过反常胶子耦合解决强CP问题，并在3和10 TeV对撞机下分析双喷注共振特征，发现μ子对撞机能显著扩展对重QCD轴子的灵敏度。
2025-09-12 hep-ph
Axiogenesis with a Heavy QCD Axion
我们证明，所观察到的宇宙学过剩的反物质可能来自一个沉重的QCD轴子，解决了强CP问题，但有一个质量远大于由标准模型QCD强动力学。我们研究了重QCD轴子在场空间中的转动，通过弱和强的自旋过程，这种转动转变为重子的不对称性。这提供了一个强有力的宇宙学动机，重QCD轴子，这是高实验的兴趣。可行的参数空间具有1~MeV和10 GeV之间的轴子质量$m_a$和衰变常数$f_a < 10^5$ GeV，这可以通过基于加速器的直接轴子搜索和宇宙微波背景的观测来探测。
2022-06-01 hep-ph
Photophilic hadronic axion from heavy magnetic monopoles
我们提出了一个QCD轴子模型，它是通过Peccei-Quinn标量场与高能磁荷费米子的耦合来实现的。我们表明，该模型的轴子解决了强CP问题，然后整合出重磁单极子使用Schwinger适当的时间方法。我们发现，该模型讨论产生轴子耦合的标准模型，这是从KSVZ/DFSZ型模型内的计算有很大的不同，所以相应的参数空间的大部分可以探测各种投影实验。此外，我们介绍的轴子是一致的天体物理暗示所建议的异常TeV透明的宇宙和过度冷却的水平分支恒星在球状星团。我们认为，宇宙轴子丰度的主导项是没有改变相比，传统的前膨胀QCD轴子的情况下，轴子衰变常数$f_a > 10^{12}~\text{GeV}$。
2021-06-21 hep-ex hep-ph hep-th
Thermal Production of Axions from Heavy Higgs Bosons
本文研究DFSZ型轴子模型中重希格斯玻色子衰变产生轴子的热产生机制，证明该过程与再加热温度无关，并探讨其对宇宙学观测的约束。
2024-11-10 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
Grand unification and heavy axion
我们认为，足够复杂的大统一理论，包括额外的强intractions限制在非常短的距离，可能会导致一个沉重的轴子解决方案的CP问题的QCD。这个轴子可能有一个在可达能量范围内的质量，它的低能相互作用通过与轴向希格斯玻色子混合而出现。这种情况的另一个标志是在电弱希格斯扇区中的Peccei-Quinn对称性的软破缺。我们提出了一个玩具大肚展示这些功能。
1997-05-07 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
The Mass of the Heavy Axion $η_6$
如果电弱动力学对称性破缺是由于色六重夸克的手征凝聚，那么与“行走的彩色”类似的动力学将使凝聚比电弱手征尺度增强几个数量级。这种增强补偿了电弱标度色瞬子相互作用的指数抑制。结果，$η_6$轴子可以自然地获得电弱标度质量。
1993-07-16 hep-ph
Axion couplings to electroweak gauge bosons
我们确定模型无关的组件的耦合的轴子电弱规范玻色子，诱导的最小耦合QCD固有的解决强CP问题。首先发展了不可见QCD轴子的情形，讨论了它对$W$和$Z$轴子耦合的影响。分析扩展到下一个通用的框架，重真轴子和低轴子尺度，对应的情况下，扩大限制部门。确定了重轴子与光子、$W$和$Z$玻色子耦合的质量依赖性。此外，我们进行了一个两耦合在一个时间的唯象研究，其中胶子耦合连同个别规范玻色子耦合被认为是。用这种方法，确定了轴子- $WW$、轴子- $ZZ$和轴子- $Zγ$耦合的实验数据所排除的区域，并与通常的光子耦合一起进行了分析。唯象结果也适用于与QCD和电弱玻色子都有反常耦合的ALP。
2018-11-12 hep-ex hep-ph
Heavy axion in asymptotically safe QCD
假设QCD表现出相互作用的不动点行为在紫外区，我认为，轴子可以大大重于传统的情况下，渐近自由QCD由于小尺寸瞬子的质量的增强贡献。
2016-07-22 hep-ph hep-th
A Heavy QCD Axion and the Mirror World
我们研究了由最轻、最稳定的镜像粒子--镜像电子的热冻结产生的暗物质的镜像世界，获得了质量为225 GeV的镜像电子的暗物质丰度，将镜像电弱标度固定在$10^8$ GeV附近。这种高度可预测的场景是由轴子实现的，轴子通过耦合到QCD和镜像QCD扇区，充当两个扇区之间的门户。由于镜像强动力学的额外贡献，轴子比标准QCD轴子质量更大。尽管如此，由于QCD和镜像QCD势的对齐，强CP问题被这个“重”轴子解决了。镜像熵通过轴子入口转移到标准模型中，轴子入口解释了镜像胶球衰变产生的过量暗辐射。这种镜像方案有各种各样的信号：（1）在35 GeV附近发生的一阶镜像QCD相变的原始引力波，（2）镜像QED的暗物质自相互作用对大尺度结构的影响，（3）影响宇宙微波背景的暗辐射，以及（4）罕见的K介子衰变，$K^+ \rightarrow (π^+ + \rm{axion})$。前两个信号不依赖于任何基本的自由参数的理论，而后两个依赖于一个单一的自由参数，轴子衰变常数。
2023-02-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Radiation Constraints on Heavy QCD Axions
PQ对称性的自然性问题激发了对重QCD轴子的研究，质量为$m_a >$ 1 MeV的轴子在高于QCD尺度的尺度上产生，而PQ对称性破缺尺度$f_a$的值很低。我们以一种与模型无关的方式计算这种轴子的丰度，只假设它们在暴胀后重新加热后冻结，并且随后没有被新物理学稀释。如果这些轴子在中微子退耦和宇宙微波背景（CMB）的最后散射时代之间衰变，它们会稀释中微子，它们的丰度受到CMB对暗辐射$N_{\rm eff}$能量密度的测量的限制。我们精确地计算这个界限，使用数值代码来发展轴子动量分布，包括许多以前忽略的关键过程和影响。我们假设唯一相关的轴子衰变是涉及标准模型粒子的最终状态。我们确定了在CMB阶段4实验中将在$N_{\rm eff}$中给出信号的$(m_a, f_a)$区域。我们类似地计算了重轴子的$N_{\rm eff}$束缚和CMB第4阶段信号，这些重轴子可以衰变为光镜光子。最后，我们计算重轴子与质量低于1兆电子伏，衰变后的时代的CMB最后散射，从他们的贡献冷或热暗物质或$N_{\rm eff}$在这个时代的界限。
2022-05-23 hep-ph
Heavy Axions From Strong Broken Horizontal Gauge Symmetry
我们研究的后果的存在和破坏的Peccei-奎因对称性的背景下的动力学模型的电弱对称性破缺的基础上打破规范味对称性。我们执行包括味道瞬子效应的轴子质量的估计，并表明，对于低截止-关闭，轴子是足够大的，以防止它从现象学上是不可接受的。最后，我们检查强CP问题，并表明我们的轴子不能解决这个问题，虽然我们指出的方式，该模型可以扩展，使强CP问题得到解决。
1992-06-01 hep-ph
Looking for new strategies to probe low mass axion-like particles in ultraperipheral heavy-ion collisions at the LHC
本文提出在LHC超外围PbPb碰撞中利用LHCb和ALICE实验，通过要求衰变顶点在初级顶点区域外来识别长寿命低质量类轴子粒子，并给出其运动学分布与基准截面预测。
2025-01-23 hep-ex hep-ph
Sign-Flipping Axion Potentials via Kapitza-Type Modulation by Heavy Axions
本文证明重轴子相干振荡可导致轻轴子势符号翻转甚至消失，此现象类似Kapitza摆但源于轴子固有质量等级与混合，晚期符号翻转能显著增加轻轴子丰度，具有宇宙学和观测意义。
2025-09-14 astro-ph.CO hep-ph
Axion Dark Matter from Heavy Quarks
本文提出重夸克衰变与散射通过冻结机制产生keV-MeV质量轴子暗物质，可由未来X射线望远镜及NA62实验检验，并讨论了红外发散对消及轻夸克对轴子-光子耦合的贡献。
2024-04-18 hep-ph
Heavy Neutral Leptons via Axion-Like Particles at Neutrino Facilities
本文提出在暗区中通过轴子类粒子衰变产生重中性轻子，改变其产生机制，使DUNE等实验能探测到弱耦合的HNLs，从而扩展对I型跷跷板机制中HNLs的探测能力。
2023-11-13 hep-ex hep-ph
Heavy Axion from a Confining Mirror GUT
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Cornell University（康奈尔大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
提出利用镜像对称和大统一理论解决强CP问题的新框架，通过禁闭产生可计算的重轴子质量，避免精细调节，并允许未来实验可测的电偶极矩。
2026-05-27 hep-ph hep-th
Heavy fields and the axion quality problem
引力引起的全局对称性破缺被编码在普朗克抑制算符中的想法不是标度不变的：与引力的UV完成无关的重粒子可以调解破缺，并产生被它们自己的质量标度（部分）抑制的低能算符。这种来自重场的贡献对于最小普朗克抑制算子通常是次显性的，除非后者被禁止，这在基于四维规范对称性的轴子质量问题的解决方案中是常见的。因此，专注于轴子物理学，我调查这种情况，并提出玩具的例子，其中耦合到轴子的重场的非最小扇区产生的运营商，其系数的数量级大于天真的普朗克抑制估计，尽管重力是唯一的来源打破。我还强调，这些玩具模型的关键功能，即几个家庭的重场与家庭依赖的规范收费，已经存在于一些非最小QCD轴子模型，使用axiflaton/flaxion和轻于通常的KSVZ轴子为例。这表明，基于规范对称性的解决方案的轴子质量问题，或任何质量问题，真的，需要描述完整的紫外场景或作出精确的紫外假设。
2022-11-30 hep-ph hep-th
Searching for heavy neutral leptons coupled to axion-like particles at the LHC far detectors and SHiP
本文研究了隐扇区模型中类轴子粒子衰变产生的长寿命重中性轻子，评估了LHC远探测器和SHiP的探测灵敏度，发现这些实验能大幅拓展活性-惰性中微子混合参数的探测范围。
2025-01-28 hep-ex hep-ph
The axion-baryon coupling in SU(3) heavy baryon chiral perturbation theory
在过去的研究中，轴子-核子耦合是在SU（2）重子手征微扰理论的框架下进行的，直到手征功率计数的三阶。在这里，我们将这些早期的研究扩展到具有SU（3）味对称性的重子手征微扰理论的情况，并导出了轴子与完整的SU（3）重子八重态的耦合，表明轴子也显著地耦合到超子。由于对致密核物质的研究表明，超子可能存在于恒星物体，如中子星，我们的结果应该有现象学的影响，与所谓的轴子窗口。
2021-06-24 hep-lat hep-ph hep-th
New Bounds on Heavy QCD Axions from Big Bang Nucleosynthesis
Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院）；Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院宇宙理论物理中心）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）
研究利用大爆炸核合成对重QCD轴子寿命设定了严格上限，结合强子衰变影响，提出更精确的约束。
2026-10-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A Composite Higgs with a Heavy Composite Axion
我们认为强动力学与复合希格斯模型，同时产生动力学轴子，解决了强CP问题。强动力学来自于一个新的$Sp$或$SU(4)$超色规范群，其中包含限制在高尺度的QCD色超费米子。超色整体对称性由标准模型电弱规范群和扩大的色群$SU(N+3) \times SU(N)'$弱规范。当超费米子凝聚形成时，它们不仅导致$SU(5)/SO(5)$复合Higgs模型，而且自发地将扩大的色群破缺为$SU(3)_c \times SU(N)_D$。在较低的能量下，$SU(N)_D$群受到限制，产生两个动力学轴子，消除了所有的CP破坏。此外，来自$SU(N)'$组的小瞬子可以增强轴子质量，从而产生TeV尺度的轴子质量，可以在对撞机实验中检测到。我们的模型提供了一种方法来统一的复合希格斯粒子与动力学轴子，而不引入新的基本标量场，同时也扩展了解决强CP问题的轴子质量的范围。
2020-12-22 hep-ph
Challenges for heavy QCD axion inflation
我们研究了在通过Peccei-Quinn机制解决强CP问题时，重QCD轴子诱导慢卷暴胀的理论可能性。如果一个小尺寸的瞬子和另一个佩西-奎因对称性破缺的贡献之间的抵消以高精度发生，势可以在接近其最大值时足够平坦，以实现山顶暴胀。这是以严格微调它们的相对大小和相位为代价的，但它也允许我们将佩切-奎因对称的高质量问题与山顶暴胀的微调问题联系起来。有两类这样的轴子山顶暴胀，每一种都给出了最小轴子质量和衰变常数之间的不同关系。第一类预言了关系式$m_ϕ\sim 10^{-6}f_ϕ$，轴子可以通过胶子耦合衰变并使宇宙再热。大多数预测的参数区域将被各种实验所覆盖，如CODEX，DUNE，FASER，LHC，MATHUSLA和NA 62，其中产生和衰变通过诱导再加热的相同耦合进行。第二类预测关系$m_ϕ\sim 10^{-6} f^2_ϕ/ M_{\rm pl}$。在这种情况下，轴子质量比前一种情况轻得多，需要另一种机制来成功地重新加热。可行的衰变常数被限制为$10^8{\rm GeV} \lesssim f_ϕ\lesssim 10^{10}\,$ GeV，这将通过未来的核子电偶极矩实验来探测。在这两种情况下，需要轴子山顶暴胀导致接近于零的强CP相位。
2022-09-12 gr-qc hep-ex hep-ph
Heavy axion-like particles and core-collapse supernovae: constraints and impact on the explosion mechanism
通过Primakoff过程和光子聚并，在超新星核中可以大量产生质量为$m_a \gtrsim 100$ keV的重类轴子粒子（ALPs）。使用一个国家的最先进的SN模型，我们重新审视的能量损失SN 1987年的轴子光子耦合的界限。此外，我们指出，重ALPs的质量$m_a \gtrsim 100$ MeV和轴子光子耦合$g_{aγ} \gtrsim 4 \times 10^{-9}$ GeV $^{-1}$将衰变成光子背后的冲击波产生的能量沉积，这将促进SN冲击复苏的可能增强。
2020-12-04 astro-ph.HE hep-ph
Induced Domain Walls of QCD Axion, and Gravitational Waves
提出重轴子与QCD轴子混合产生感应畴壁的新机制，解释暗物质并可能对应NANOGrav观测的引力波背景。
2024-10-11 astro-ph.CO hep-ph
Diphoton Signatures from Heavy Axion Decays at the CERN Large Hadron Collider
最近，大型强子对撞机的合作，ATLAS和CMS，已经宣布在$\sim 750$ GeV的不变质量分布附近的$3\,σ$的局部意义的双光子通道过剩，在分析新的数据收集在质量中心的能量$\sqrt{s} = 13~{\rm TeV}$。我们提出了一个可能的物理解释这样的签名，在一个最小的紫外线完整模型的框架内与一个大规模的单重赝标量状态$a$，耦合到一个新的TeV级的彩色矢量状费米子$F$，其超荷量子数是一个非零整数。赝标量态$a$可能是一个重的赝戈德斯通玻色子，比如一个重的轴子，它衰变为两个光子，其质量位于过剩区域附近。CP奇态$a$的质量及其与$F$的耦合可能是由于非微扰效应，它可以动态地打破原始的Goldstone位移对称性。本文简要讨论了重轴子$a$在产生跷跷板Majorana标度和解决强CP问题中可能起的作用。
2016-01-28 hep-ph
Dark Matter Candidates in a Visible Heavy QCD Axion Model
本文讨论了可见重QCD轴子模型中的暗物质候选者。在那里，引入了质量尺度大于标准模型的标准模型的镜像复制扇区。通过增大镜像扇区的质量尺度，在不破坏Peccei-Quinn机制的情况下，利用镜像扇区中的轴向反常使QCD轴子变重，从而解决了强$CP$问题.由于镜像复制扇区具有与标准模型扇区相同的对称结构，因此该模型预测了多个稳定粒子。正如我们将要展示的那样，镜像带电π介子和镜像电子可以成为暗物质的可行候选者。它们是具有长程作用力的自相互作用暗物质。我们还证明了在一定的参数范围内，镜像中子可以轻于镜像质子。在那里，当镜像中子的质量在$100$ TeV左右时，它也可能是一种可行的暗物质候选者。它还表明，镜像中微子也可以是一个可行的候选人的暗物质。
2017-02-01 hep-ph
Time-delayed gamma-ray signatures of heavy axions from core-collapse supernovae
本研究利用费米-LAT对四颗超新星的数据，搜寻质量在MeV-GeV的重轴子，未发现证据，但将通量灵敏度提高约五个数量级，排除了大片未探索参数空间。
2024-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Anomaly Ratio Distributions of Hadronic Axion Models with Multiple Heavy Quarks
我们考虑强子轴子模型，它通过一个复标量场和一个或多个新的重夸克，即$N_\mathcal{Q} \geq 1$，扩展了标准模型。我们回顾了以前建议的选择标准，并对$N_\mathcal{Q} \leq 9$的所有可能模型进行了分类和编目。特别是，允许$N_\mathcal{Q} > 1$可以引入破坏强CP问题的轴子解决方案的模型。要求朗道极点不出现在某些能量标度以下，将首选模型的数量限制在有限数量。对于我们选择的标准，我们发现，$N_\mathcal{Q} \leq 28$和只有820个不同的异常比$E/N$存在（443时，考虑添加剂表示，12时，所有新的夸克变换下相同的表示）。我们分析了随后的$E/N$分布，这可以用来构建信息先验的轴子-光子耦合。强子轴子模型带可以被定义为这些分布之一的中心区域，我们展示了如何带同样可能的，首选的模型相比，目前和未来的实验约束。
2021-10-15 hep-ph
Mixed axion/gravitino dark matter from SUSY models with heavy axinos
我们研究了超对称轴子模型中的暗物质产生率，该模型以质量等级m_引力伴子<< m_中性伴子<< m_轴子为代表。在这样的模型中，人们期望暗物质由轴子/引力子混合物组成。在提出这样一个质量层次可能出现的动机，我们研究暗物质生产的SUSY金-Shifman-Vainshtein-Zakharov（KSVZ）模型，SUSY Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky（DFSZ）模型和混合模型包含KSVZ和DFSZ的贡献。引力伴子可以通过热或非热的方式从axino、saxion或neutralino衰变中产生。我们得到了由于引力子产生过剩而导致的T_R的上界，包括热过程和非热过程。当T_R接近上界时，则暗物质倾向于引力子主导，但当T_R远低于上界时，则轴子主导更为典型，尽管在许多情况下我们发现了可比较的轴子和引力子的混合物。在这类模型中，我们最终期望检测到遗迹轴子，但没有WIMP信号，尽管超对称性最终应该在对撞机上被发现。
2015-04-17 hep-ph
Probing axion-like particles at the Electron-Ion Collider
本文评估EIC通过相干散射中光子融合产生并双光子衰变的ALPs，结合即时衰变与偏移顶点搜索，可覆盖0.2–20 GeV质量区间内大量未探索参数空间。
2024-02-29 hep-ex hep-ph
Heavy QCD axion dark matter from avoided level crossing
本文提出QCD轴子与惰性轴子混合时，其质量本征态的避免能级交叉可将能量密度几乎完全转移给QCD轴子，从而在更高达meV至eV量级的质量范围内自然产生全部暗物质，为未来直接探测实验提供理论依据。
2023-10-29 astro-ph.CO hep-ph
Extending preferred axion models via heavy-quark induced early matter domination
本文研究了KSVZ型轴子模型中重夸克引发的早期物质主导阶段，发现其允许高达维度9的有效衰变项，将暗物质轴子质量窗口扩展数个数量级至极低质量，且无需微调初始失准角，为未来轴子haloscope实验提供了理论支持。
2023-10-24 astro-ph.CO hep-ph
Graviton energy spectra arising from the KSVZ axion model
Beijing Normal University（北京师范大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）
本文研究了KSVZ轴子模型中重标量或VLQ衰变产生的引力子能量谱，发现其可发射超高频引力波，为轴子探测提供间接证据。
2026-01-28 astro-ph.CO hep-ph
Heavy meson chiral perturbation theory constraints on a charm-coupled GeV-scale QCD axion
School of Science, Huzhou Normal University（湖州师范学院理学院）
研究耦合粲夸克的GeV尺度QCD轴子，采用重介子手征微扰理论，分析多个相关过程，未出现致命约束，最强限制来自σ介导的B_s - B_s混合，轴子 - 介子混合开启可检验稀有衰变但速率略低。
2026-07-21 gr-qc hep-ex hep-ph
Displaced Searches for Axion-Like Particles and Heavy Neutral Leptons at Mu3e
本文为 Mu3e 实验提出搜寻稀有 μ 子衰变中轻弱耦合粒子的策略，聚焦中空靶内移位 $e^+e^-$ 衰变，并量化其与即时搜寻及现有约束的关联，展示 Mu3e 探索未探索参数空间的独特潜力。
2024-10-17 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
New constraints for heavy axion-like particles from supernovae
我们推导出新的约束重赝标量（类轴子）粒子的光子耦合，根据伽马射线通量预期从这些粒子衰变成光子。在超新星核心产生后，这些重的轴子状粒子会逃逸，其中一小部分会在到达地球之前衰变成光子。我们已经计算了超新星SN 1987 A和仙后座A的这些光子在地球上的预期通量，并将我们的结果与费米大面积望远镜的数据进行了比较。这种分析提供了强约束的参数空间的轴子状粒子。对于质量为100 MeV的粒子，我们发现佩切-奎因常数f_a必须大于10^{15} GeV。或者，对于fa=10^{12} GeV，我们排除了大约100 eV和1 GeV之间的质量区域。
2011-01-18 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Axion Inflation from Heavy-Fermion One-Loop Effects
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分中心，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Department of Physics, Anhui Normal University（安徽师范大学物理系）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院）
研究通过整合重狄拉克费米子的一阶修正，产生轴子膨胀中的手性随机引力波背景，符合BBO和DECIGO的灵敏度。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Soft Collinear Effective Theory for Heavy QCD Axions
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
该研究构建重QCD轴子的软共线有效理论框架，以B→Ka为基准，分析两种低能实现方式下旁观者散射对稀有B介子衰变重轴子产生的影响，并推导轴子衰变常数界限。
2026-08-14 hep-ph
Bounds on heavy axions with an X-ray free electron laser
本文利用欧洲X射线自由电子激光装置的高亮度X射线，通过Primakoff效应在10^{-3} eV至10^4 eV质量范围内对轴子-like粒子设置了新的排除界限，灵敏度优于此前第三代同步辐射光源的实验。
2025-02-07 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Heavy QCD Axion in $b\to s$ transition: Enhanced Limits and Projections
本文通过首次进行2圈计算和改进分析策略，研究了重QCD轴子在 $B \to K a$ 跃迁中的探测，将现有限制提升至少一个数量级，并预测Belle II未来可探测几TeV的 $f_a$。
2023-05-22 hep-ph
Heavy QCD axion model in light of pulsar timing arrays
本研究提出脉冲星计时阵列观测到的纳赫兹随机引力波背景，可由重QCD轴子模型中TeV标度Peccei-Quinn对称性破缺引发的过冷一阶宇宙学相变产生，该相变再加热温度为GeV标度。
2023-12-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Suppression of scalar perturbations due to a heavy axion
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分部，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Department of Physics, Anhui Normal University（安徽师范大学物理系）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院）
本研究提出通过重轴子机制抑制标量扰动并产生强张量扰动，为未来CMB实验提供了理论预测。
2026-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Candidates for HyperCharge Axion in Extensions of the Standard Model
标准模型的许多理论上有充分动机的扩展都包含了与超荷拓扑密度耦合的重伪标量。这种超荷轴子的宇宙学动力学在一定条件下可以导致产生足够数量的净重子数，以解释宇宙中观察到的重子不对称性。我们研究了最小超对称标准模型和弦/M理论模型，并确定了特定的条件，重轴子类赝标量必须满足成功地驱动重子生成。我们发现最小超对称标准模型中的所有候选者都不遵守某些约束，并且只有在特殊的弦/M理论模型中，某些轴子才是合适的。
2000-09-01 hep-ph
Constraints on the coupling with photons of heavy axion-like-particles from Globular Clusters
我们更新的球状星团绑定在大量（$m_a$高达几个100千电子伏）轴子类粒子（ALP）与光子相互作用。这种粒子在恒星核心的产生主要是由Primakoff $γ+ Ze\to Ze +a$和光子聚结过程$γ+γ\to a$决定的。后者在高质量时占主导地位，未包括在以前的估计中。此外，我们考虑了轴子在恒星核心内衰变的可能性，这是我们在这里考虑的质量和耦合的不可忽略的影响。因此，我们的结果大大修改了以前的约束，特别是$m_a \gtrsim 50$ keV。来自球状星团恒星SN 1987 A和束流收集实验的综合约束在$m_a \sim 0.5-1\,$ MeV和$g_{aγ} \sim 10^{-5}$ GeV $^{-1}$周围的参数空间中留下了一个小的三角形区域。这被非正式地称为ALP“宇宙学三角形”，因为它只能用标准的宇宙学论证来排除。然而，正如我们将要提到的，有一些可行的宇宙学模型与参数在这一区域的类轴子粒子相容。我们还讨论了在即将到来的加速器实验中探索宇宙学三角形的可能性。
2020-09-03 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Probing axion-like particles in leptonic decays of heavy mesons
该研究通过分析重介子轻子衰变，考虑ALP与带电费米子耦合的三种场景，利用BS方法结合实验数据得到耦合强度约束，并预测了ALP参与的B_c⁻介子轻子衰变上限，为探测类轴子粒子提供了新途径。
2024-12-01 hep-ph
The UV Sensitivity of Axion Monodromy Inflation
University of Cambridge（剑桥大学）
本文研究了轴子单峰膨胀在紫外启发模型中的敏感性，发现其宇宙观测值受远高于哈勃尺度的重场影响，通过双场扩展揭示轴子势的振荡调制导致重场持续激发，挑战了传统单场描述。
2026-04-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Magnetic anomaly coefficients for QCD axion couplings
我们认为，有实验和理论的理由重新考虑KSVZ类轴子模型的建设。从实验的角度来看，轴子-光子耦合的预测与天体物理学的提示并不一致。从理论上讲，我们发现，该结构可以在概念上简化。特别是，它包含了一个不必要的假设类型的规范理论参与有深远的影响，低能轴子现象学。为了放宽这一假设，我们允许KSVZ模型的重费米子携带磁荷。然后，我们表明，轴子光子耦合一般占主导地位的轴向异常的磁流。最后，我们推导出磁异常系数的表达式，它决定了轴子-光子耦合的数值范围。
2021-09-17 hep-ex hep-ph
Generic axion Maxwell equations: path integral approach
本研究采用路径积分方法推导含重双荷子模型的轴子-电磁场低能相互作用，得到结构异于常规假设的通用轴子麦克斯韦方程，新项可协调强CP问题解决方案与天体物理轴子迹象，并为实验探测重双荷子提供新途径。
2023-09-22 hep-ex hep-ph hep-th
Supernova Axion Emissivity with $Δ(1232)$ Resonance in Heavy Baryon Chiral Perturbation Theory
本文首次在重子手征微扰理论中考虑 $Δ(1232)$ 共振，研究了 $π^- + p \ o n + a$ 轴子发射过程的超星能量损失率，发现 $Δ$ 介导图显著增强了轴子发射率，并在高温下给出破坏性贡献。
2023-04-10 astro-ph.HE hep-ph
