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
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
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
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
Structure Formation Limits on Axion-Like Dark Matter
我们推导了由keV尺度的类轴子粒子(ALP)组成的暗物质(DM)的结构形成极限,这些粒子是通过与光子和标准模型(SM)费米子的相互作用通过冻结产生的。我们采用莱曼α(Ly-α)森林数据集以及观测到的银河系(MW)的subhalos的数量。我们比较使用麦克斯韦-玻尔兹曼和量子统计描述SM浴得到的结果。应该强调的是,对数偏差的存在使生产率的计算复杂化,这不能用简单的幂律行为来参数化。结合X射线边界,所获得的结果排除了质量低于$\sim 19\,\mathrm{keV}$的亲脂性“冻结”ALP DM的可能性。对于疏水ALP的情况下,其中DM夫妇主要SM费米子,ALP DM分布函数的峰值在稍低的动量,因此对于这样的实现,我们发现DM质量较弱的限制。未来的设施,如即将到来的维拉C。鲁宾天文台,将提供测量,目前的界限可以显着改善到$\sim 80\,\mathrm{keV}$。
2021-11-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Matter and Baryon Asymmetry from Monopole-Axion Interactions
Indiana University(印第安纳大学);University of Chicago(芝加哥大学);The University of Tokyo(东京大学);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Boston University(波士顿大学);Harvard University(哈佛大学)
提出一种新机制,通过旋转轴子与暗磁单极的相互作用耗散轴子动能,同时解释暗物质密度和重子不对称性,预测轴子衰变常数低于10^9 GeV。
2026-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Electromagnetic Couplings of Axions
该研究反驳了轴子-光子耦合量子化及磁单极子使轴子获质量的传统观点,指出耦合可由未知Wilson系数主导,修正了轴子电动力学并为实验提供新方向,还提出类轴子粒子探测可佐证磁荷物质存在。
2023-05-03 hep-ex hep-ph hep-th
Gravitational Properties of the Monopole Bag
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所)
研究单极袋状结构在引力坍缩后的最终状态,发现其可能呈现无 horizon 或黑洞状残余,通过轴子 Chern-Simons 项的异常电磁性质避免常规奇点坍缩。
2026-10-14 astro-ph.CO gr-qc 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
Dynamical Axion Misalignment from the Witten Effect
本文提出利用隐藏区磁单极子的Witten效应在早期赋予QCD轴子大质量,通过早期振荡弛豫错位角并降低丰度,使大衰变常数轴子暗物质避免宇宙过闭合。
2024-10-28 hep-ph
Limits on a CP-violating scalar axion-nucleon interaction
轴子或类似的假想赝标玻色子与核子之间可能存在一个小的CP破坏标量Yukawa相互作用g_s(N),引起宏观的夸克偶极力。挠率平衡实验限制了g_p(e)g_s(N),而g_p(N)g_s(N)则受超冷中子或自旋极化核的退极化率的限制。然而,赝标耦合g_p(e)和g_p(N)受到恒星能量损失参量的强烈约束,g_s(N)受到反常引力的强烈约束,它们共同提供了对g_p(e)g_s(N)和g_p(N)g_s(N)的最严格限制。实验室对g_s(N)的限制是目前对CP破坏轴子相互作用最严格的限制。
2012-07-29 hep-ex hep-ph
Selection rules of topological solitons from non-invertible symmetries in axion electrodynamics
该研究探讨了轴子电动力学中非可逆对称性如何决定拓扑孤子(如轴子畴壁和磁弦)的选择规则,并给出了磁单极子存在下的约束,以及磁弦与轴子弦链接构型的新限制。
2024-11-08 cond-mat.supr-con hep-ph hep-th
Implications of a Primordial Magnetic Field for Magnetic Monopoles, Axions, and Dirac Neutrinos
我们探讨了一些粒子物理学的影响越来越多的证据螺旋原始磁场(PMF)。从磁单极子和PMF的相互作用,我们推导出一个上限的粒子数密度,$n(t_0) < 1 \times 10^{-20}~{\rm cm}^{-3}$,这是一个“原始”的类似物的帕克界的生存银河磁场。我们的约束比现有的约束要弱,但它是在独立的假设下得出的。我们还展示了如何改进测量的PMF在不同的红移可以导致进一步的磁单极子的约束。由于$φ{\bf E}\cdot {\bf B}$相互作用,轴子与PMF相互作用。考虑到宇宙等离子体的影响,我们发现保偏光纤的螺旋度是轴子场的一个源。虽然源的大小对于PMF来说很小,但它可能在天体物理环境中引起人们的兴趣。最后,我们施加的中微子磁偶极矩,需要成功的大爆炸核合成在PMF的存在下产生的约束,并使用建议的强度$\sim 10^{-14}~{\rm G}$和相干长度$\sim 10~{\rm Mpc}$,我们发现$μ_ν\lesssim 10^{-16} μ_B$。
2015-04-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Seiberg-Witten Axion
本文以 N=2 超对称 SU(2) Seiberg-Witten 理论为紫外完备模型,研究 PQ 轴子与磁单极子和电荷的耦合,证明轴子-光子振幅在电磁对偶下保持不变,并揭示周期性修正来源于磁单极子或瞬子效应。
2024-11-22 hep-ph hep-th
Monopoles, Axions and Intermediate Mass Dark Matter
我们提出了一个解决方案遇到的宇宙学问题(超对称)大统一理论,由于丰富的混合通货膨胀结束时的量子生产。通过使用由U(1)轴子对称性“驱动”的热膨胀,超重的中微子通量可以自然地被抑制到专用的大规模实验应该可以达到的值。U(1)轴子对称性也有助于为最小超对称标准模型的μ项产生正确的量值。一个重要的副产品是预测存在稳定或寿命很长的费米子,拥有10^{12} GeV量级的中间尺度质量。它们的存在是实现热膨胀所必需的,它们的稳定性是由于Z_2对称性。它们可能构成了冷暗物质中相当大的一部分,并可能有助于解释超高能宇宙射线事件。其余的冷暗物质可能由轴子组成。虽然我们的讨论是在超对称SU(4)_cxSU(2)_LxSU(2)_R的框架内进行的,但它也可以推广到其他大统一规范群,如SU(3)_cxSU(3)_LxSU(3)_R或SO(10)。
2000-07-20 hep-ph
Searching for GUT-scale QCD Axions and Monopoles with a High Voltage Capacitor
本研究提出利用高压电容器搜寻 GUT 尺度 QCD axion 与重 magnetic monopole 的耦合参数,提供独立于标准 QED 耦合的新探测途径。
2023-08-03 astro-ph.IM gr-qc hep-ph
Dissipation of axion energy via the Schwinger and Witten effects
本文研究轴子相干振荡通过 Witten 效应改变双荷子电荷并触发 Schwinger 成对产生,进而耗散轴子能量、修正其丰度,并分析单极子–反单极子束缚态的电偶极辐射。
2023-09-28 hep-ph
New Directions for ALP Searches Combining Nuclear Reactors and Haloscopes
本研究提出结合核反应堆与轴子晕探测器的新型ALP搜寻装置reactoscope,利用反应堆光子经Primakoff过程产生ALP再在强磁场中转化为光子探测,推导了格勒诺布尔等地的实验灵敏度,拓展了现有实验室实验的探测范围且不受天体物理假设约束。
2024-05-23 hep-ex hep-ph
Some open questions in axion theory
本白皮书收集了轴子理论几个不同方面的一些开放性问题。这些问题涉及到轴子耦合的量子化、轴子-磁耦合系统、量子引力理论中的轴子、轴子弦/畴壁系统以及轴子耦合的热摩擦。它们为轴子理论提供了许多机会,这需要更多的研究。
2022-03-15 hep-ph hep-th
Axion Cloud Decay due to the Axion-photon Conversion with Background Magnetic Fields
我们考虑了具有背景磁场的黑洞周围的轴子云。我们计算了由于轴子-光子耦合引起的轴子-光子转换引起的轴子云的衰变率。为了简单起见,我们考虑的情况下,轴子配置是占主导地位的本征值方程的解决方案等效的氢原子,耦合项可以通过连续微扰法进行评估。在黑洞背景下,我们发现轴子云的衰变率由$\sim q^2κ^2(GM)^5μ^8$给出,其中$μ$,$M$,$G$,$κ$和$q$分别是轴子质量,黑洞质量,引力常数,轴子-光子耦合常数和黑洞电荷.对于均匀的背景磁场,我们得到了轴子云的衰变率$\sim B_0^2κ^2 (GM)^7μ^6$,其中$B_0$是磁场强度。应用我们的公式在我们的星系中心的黑洞,我们发现,在均匀磁场的情况下的衰减率的值是可比的超辐射不稳定性与$κ\sim 10^{-12}{\rm GeV^{-1}}$,$B_0\sim 10^3{\rm G}$和$μ\sim 10^{-18}{\rm eV}$的增长率。对于具有相同参数值的双极磁场,该比率是$10^5$倍。
2021-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The QUAX-g_p g_s experiment to search for monopole-dipole Axion interaction
量子色动力学轴子是为解决粒子物理学标准模型中的强CP问题而引入的一种假想粒子,它可能是冷暗物质的一种组分。在轴子理论中,J.E. Moody和F.威尔切克证明了一种新的宏观长程力,通过轴子交换作用于电子自旋,这种力可以用有效磁场来描述。QUAX-g $_p$ g $_s$实验是在INFN国立莱尼亚罗大学进行的,旨在研究非极化质量源产生的有效场对磁化样品的影响。由于这个场是宏观的,它可以通过测量在液氦温度下冷却的顺磁性硅酸钆(GSO)晶体的磁化强度的变化来检测。轴子有效场感生磁化可用SQUID磁强计检测。通过改变源质量的位置,感应GSO磁化在声频调制。虽然尚未充分利用QUAX-g $_p$ g $_s$的灵敏度,但我们能够在几十Hz下测量$10^{-17}~$ T的磁化强度。有了这种灵敏度,我们期望进一步提高预测的长程力在$10^{-3}$到$1~$ m区间的耦合上限。
2016-06-30 hep-ex hep-ph physics.ins-det
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
Solutions to axion electrodynamics with electric-magnetic duality in supersymmetric Seiberg-Witten theory
School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院)
本文基于超对称Seiberg-Witten理论研究轴子电动力学的解,并提出检测非平凡轴子-光子耦合的策略。
2026-01-06 hep-ph
Improved constraints on monopole-dipole interaction mediated by pseudo-scalar bosons
我们提出了一个更严格的上限,远程轴子介导的力量获得的QUAX-g $_p$ g $_s$实验,位于INFN -nazionali di Legnaro。我们通过用dc-SQUID磁强计测量GSO磁化强度的变化,研究了顺磁GSO晶体的电子自旋与铅盘的非极化核子之间可能的耦合。这种感应磁化可以解释为由轴子或类轴子粒子(ALP)介导的长程自旋相关相互作用的效应。相应的耦合强度正比于CP破坏项$g_p^eg_s^N$,即电子和核子的赝标和标量耦合常数的乘积。在交互作用范围$10^{-3}$ m $<λ_a<0.2$ m内,先前的上限提高了一个数量级,即95%置信水平下的$g_p^eg_s^N/(\hbar c) \le 4.3\times10^{-30}$。最后我们讨论了我们的计划,以提高几个数量级的QUAX-g $_p$ g $_s$的灵敏度,这将使我们能够调查的$\vartheta\simeq 10^{-10}$范围内的CP破坏参数和测试一些QCD轴子模型。
2017-09-18 hep-ex hep-ph
Searching for high-frequency axion in quantum electromagnetodynamics through interface haloscopes
本研究基于量子电动力学(QEMD)框架构建了通用的 axion-photon 拉格朗日量,并针对不同界面 haloscope 设置,全面计算了 axion 诱导的传播波与能流密度,获得了大质量 axion 对新 axion-photon 耦合的探测灵敏度。
2024-01-09 hep-ex hep-ph
A New Constraint for the Coupling of Axion-like particles to Matter via Ultra-Cold Neutron Gravitational Experiments
我们提出了一个新的约束的轴子偶极子偶极耦合在1微米到几毫米的范围内,以前无法用于实验研究。该约束是利用我们最近对地球引力场中子量子态的观测结果得到的。我们利用超冷中子(UCN)在最低的重力状态以上的材料表面的UCN和物质之间的任何额外的相互作用的最终敏感性,如果特征的相互作用范围内提到的域。特别地,我们发现,对于在~1 meV的“有希望”的轴子质量区域中的轴子质量,轴子偶极-偶极耦合常数的上限是(g_p g_s)/(\hbar c)<2 x 10^{-15}。
2006-10-30 hep-ph
Self-Gravitating Magnetic Monopoles and Dyons in String-Inspired Models: Structure and Stability
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);King’s College London(伦敦国王学院);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
研究弦启发模型中由整体单极子诱导的磁单极子和戴恩解,考虑引力、Born-Infeld电动力学及膨胀子和轴子场,证明解满足能量条件且线性稳定。
2026-07-14 hep-ph hep-th
Ultrasensitive optomechanical detection of an axion-mediated force based on a sharp peak emerging in probe absorption spectrum
轴子仍然是强CP问题的最有说服力的解决方案,也是一个动机良好的暗物质候选者,导致对轴子和类轴子粒子(ALP)的搜索不断吸引人们的注意力。这种粒子的交换可能会引起反常的自旋相关力,激发了许多实验室ALP搜索实验的基础上检测极化电子/核子和非极化核子之间的宏观偶极-偶极相互作用。由于没有确切的证据证明这些相互作用的存在,检测它们仍然具有重要意义。本文用一种新的方法研究了电子-核子偶极相互作用,即利用由氮空位(NV)中心和纳米悬臂梁共振器组成的混合自旋纳米悬臂梁光力学系统.在静态磁场作用下,分别施加抽运微波和探测微波,可以得到探测吸收谱。通过光谱中出现的特定峰,我们可以识别这种偶极子-偶极子相互作用。并且我们还提供了一个前瞻性的约束来约束交互。此外,由于我们的方法也可以应用于其他自旋相关相互作用的检测,这一工作提供了新的思路的实验研究的反常自旋相关的相互作用。
2019-11-28 astro-ph.CO hep-ph
A mass for the dual axion
本文研究双轴子获得质量后对轴子物理的修改,该质量破坏平移对称性并导致瞬子禁闭,通过世界线抑制机制类比超导体中的涡旋孤子,并给出多个动力学模型。
2024-05-23 hep-ph hep-th
Understanding anomalous particle production in massless QED via time-varying $θ$ angle
麦克斯韦方程组表明,在非零$\boldsymbol{B}$的背景下,改变$θ$项产生$\boldsymbol{E} \cdot \boldsymbol{B}$。一个有趣的例子是威滕效应,其中磁粒子变成一个双子,然而,在费米子的精确无质量极限中应该消失。卡兰通过在费米子周围存在一个有效的类轴子自由度来理解这种现象的潜在机制,这大致是费米子的相位。这个轴子的构型抵消了$θ$项的影响。现在,手征反常意味着非零的$\boldsymbol{E} \cdot \boldsymbol{B}$在系统中感应手征电荷。问题是当我们在讨论中考虑类轴子自由度时,手征荷是否在无质量极限下产生。这一讨论对于在含时$θ$背景下的重子发生机制是有意义的。我们将含时$θ$的无质量QED系统简化为二维QED,从而求解了该系统。我们证明了在静态磁场的背景下,两种情况下手征电荷产生的发生:一个磁性粒子和一个均匀的磁通量。对于双折射情况,手性电荷从双折射中产生,同时抵消了Witten效应。另一方面,对于均匀通量的情况,不能忽略反反应的影响,从而给出更非平凡的时间依赖性。我们还讨论了它们对重子发生的影响。
2022-06-15 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Quantization of Axion-Gauge Couplings and Non-Invertible Higher Symmetries
本文推导了轴子与标准模型规范群耦合的模型无关量子化条件,据此证明了特定QCD轴子模型必然面临畴壁问题,并揭示了不可逆全局对称性对轴子弦张力和磁单极子质量的普适界限。
2024-03-22 hep-ph hep-th
Cosmologically safe QCD axion without fine-tuning
虽然QCD轴子模型作为强CP问题的解决方案被广泛研究,但它们通常面临严重的微调问题,以保证反常的PQ对称性。在这封信中,我们提出了一个简单的QCD轴子模型没有任何微调。我们引入了一个额外的维度和一对额外的夸克,它们分别生活在两个膜上,在体阿贝尔规范对称性下也是带电的。我们假设在中等尺度下,膜上有一个夸克凝聚,这意味着额外的夸克发展了手征对称性破缺,PQ对称性破缺。与原Kim模型相比,我们的模型解释了PQ对称性的起源,由于额外的维度,并避免了宇宙畴壁问题,因为在阿贝尔规范理论的手征对称性破缺。
2015-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Non-Invertible Peccei-Quinn Symmetry, Natural 2HDM Alignment, and the Visible Axion
本文将 2HDM 中的 $m_{12}^2$ 识别为不可逆 Peccei-Quinn 对称性的刺子,通过色-味单极子紫外理论自然实现对齐并复活可见轴子,首次用不可逆对称性解释小相关参数的 Dirac 自然性。
2025-03-12 hep-ph hep-th
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
Probing the signature of axions through the quasinormal modes of black holes
本研究发现带轴子毛的黑洞会打破Reissner-Nordstrom黑洞拟正规模的电磁对偶简并,其拟正规模依赖磁荷占比,为通过引力波观测探测轴子和磁单极子提供新途径。
2024-06-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion quality from the (anti)symmetric of SU(N)
我们提出了两个模型,其中U(1)Peccei-Quinn全局对称性偶然出现,并被尊重到高维算子,因此即使在普朗克抑制算子的存在下,强CP问题的轴子解也是成功的。一个模型是SU $(N)$规范相互作用与费米子的基本和标量的对称。轴子产生于SO $(N)$的自发对称性破缺缺,其限制在较低的能量标度。模型中的Axion质量需要$N \gtrsim 10$。因此,束缚态和可能的单极子提供了轴子之外的额外暗物质候选者。在第二个模型中,标量是反对称的:SU $(N)$破缺为Sp $(N)$需要偶数$N \gtrsim 20$。如果PQ对称性在暴胀之前(玻尔兹曼抑制的超重残骸的产生)或之后(处于热平衡的超重残骸被暗胶球衰变部分稀释)被破坏,那么由轴子和/或超重残骸组成的宇宙学DM丰度就可以重现。
2021-01-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic Birefringence from CP-Violating Axion Interactions
本研究提出带CP破坏耦合的超轻轴子可通过核子密度源项稳定产生宇宙CMB偏振面旋转的双折射信号,利用Planck和WMAP数据将相关相互作用的约束提升最高三个数量级,并探讨了模型紫外完备化与避免精细调节的方案。
2024-08-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cornering the axion with CP-violating interactions
除了CP保持的相互作用,轴子和类轴子粒子也可能与核子和电子有小的CP破坏标量Yukawa相互作用。任何这样的相互作用都会产生宏观的偶极子力,可以通过实验来寻找。当标量相互作用的最佳实验极限与恒星能量损失参数约束赝标量相互作用相结合时,可以设置强边界CP违反轴子耦合几乎相交的QCD模型的期望。多年来,天体物理学和实验室测试都有所改进。我们提供了一个急需的最新汇编这些限制,显示参数空间的某些区域的改进的因素之间的40和130。我们提倡实验的机会,没有天体物理或暗物质的假设,跟踪轴子在其参数空间的较少探索的角落。
2020-12-22 hep-ph
Carrollian axion electrodynamics
School of Basic and Applied Sciences, K. R. Mangalam University(K.R.曼加拉姆大学基础与应用科学学院);Saha Institute of Nuclear Physics(萨哈核物理研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立学院)
本文构建了Carrollian轴子电动力学理论,通过$c \ o 0$展开得到电型和磁型两类,发现磁型理论中存在Witten效应的Carrollian类比,但线性磁电效应消失。
2026-09-25 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Search for monopole-dipole interactions with atom interferometry
提出利用原子干涉术探测电子自旋对自由落体原子施加的长程单极-偶极相互作用,该方法能克服振动、磁场和重力系统效应,有望将探测范围拓展一个数量级。
2024-09-23 hep-ph physics.atom-ph
Limits on short-range spin-dependent force from spin relaxation of polarized He-3
本文根据已有的自旋极化He-3弛豫实验数据,给出了(10^{-4}-1)cm范围内类轴子P,T非不变偶极耦合的新极限.
2010-07-19 hep-ph nucl-ex
Measuring axion gradients with photon interferometry (MAGPI)
提出 MAGPI 方法,利用相反圆偏振双 Fabry–Pérot 腔干涉探测地球轴子场梯度导致的相移,有望把耦合乘积约束推进约 10^5 倍。
2024-01-25 hep-ph physics.ins-det physics.optics
Evaporating primordial black holes, the string axiverse, and hot dark radiation
我们表明,原始黑洞(PBH)发展不可忽略的自旋通过霍金发射的大量轴子一般存在于弦论紧化。这是因为标量可以在无角动量模式($l=0$)下发射,在这种模式下,没有角动量从BH中移除,因此足够多的标量可以补偿费米子、规范玻色子和引力子发射产生的自旋下降。由此产生的$10^8$ - $10^{12}$ kg PBH的特征自旋分布可能由未来的伽马射线观测站测量,前提是PBH丰度不是太小。这产生了一个独特的探测光标量的总数在基本理论,独立于如何弱,他们与已知的物质相互作用。目前由霍金辐射产生的热的MeV-TeV的轴子的局部能量密度可能超过$ρ_{\rm CMB}$。蒸发对PBH的约束也有所减弱。
2021-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph