SIMPs through the axion portal
暗物质可能是由强相互作用大质量粒子（SIMPs）组成的热遗迹，其中$3 \rightarrow 2$相互作用决定了遗迹的丰度。这种相互作用一般出现在手征对称性破缺理论中，通过Wess-Zumino-Witten项。在这项工作中，我们表明，轴子样粒子可以成功地保持暗物质和可见光扇区之间的动力学平衡，允许必要的熵转移，这是至关重要的SIMPs是一个冷的暗物质候选人。束流收集器和对撞机实验、宇宙微波背景和超新星都对这一假设产生了限制。我们发现一个可行的参数空间时，轴子粒子是接近质量的SIMP暗物质，具有强规模的质量为几百兆电子伏。在不久的将来，许多计划中的实验将被设置为探测参数空间。
2019-01-06 astro-ph.CO hep-ph
Probing the Dark Axion Portal with Muon Anomalous Magnetic Moment
我们提出了一个新的方案，使用暗轴子门户在单圈水平来解释最近观察到的μ子异常磁矩的费米实验室μ子g-2的实验。轴子/类轴子粒子（ALP）和暗光子都与光子处于同一顶点。虽然单独的ALP或暗光子都不能解释μ子$g-2$，但由于前者只提供负贡献，而后者具有非常有限的参数空间，暗轴子门可以挽救这种情况，并显着扩展允许的参数空间。观测到的μ子异常磁矩提供了一个强大的探测暗轴子门户的情况。
2021-09-30 hep-ex hep-ph
Constraining the Axion Portal with B -> K l+ l-
假设轴子与标准模型通过与希格斯扇区的混合而耦合，我们研究了由变味中性流b->s衰变得到的类轴子态的边界。这种GeV尺度的轴子在与观测到的宇宙射线过剩有关的问题上重新受到关注。我们发现，现有的B->K l+ l-数据施加严格的界限上的轴子衰变常数在多TeV的范围内，相关的约束“轴子门户”模型的暗物质。这样的边界也限制了次最小超对称标准模型中的轻希格斯粒子。这些界限可以通过在B工厂数据和LHCb中进行专门搜索来改进。
2010-01-22 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
The Axion-Higgs Portal
本文研究满足平移对称性的六维算符轴子-希格斯门户的现象学，对比多领域约束，推导其作为暗物质候选的参数空间，并与无导数标量希格斯门户的相关结果做参照。
2022-07-12 hep-ph
Electroweak Axion Portal to Dark Matter
本文探讨了类轴子粒子作为媒介在暗物质与电弱规范玻色子间传递相互作用的场景，发现其在天体物理和地面探测中产生可测试信号，为未来电弱ALP门户测试提供了具体基准。
2024-05-30 hep-ph
Sensitivity of the RECODE Reactor CEvNS Experiment to the Dark Axion Portal
Nanjing Normal University（南京师范大学）；Southeast University（东南大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）；Tsinghua University（清华大学）
研究RECODE实验及其他反应堆实验对暗轴子通道的灵敏度，发现其在子梅文区域比现有约束更灵敏，可探测到G_{aγγ'}耦合至10^{-3}量级。
2026-03-25 hep-ph
Standard Model - Axion - Seesaw - H portal inflation
扩展标准模型与一个新的复杂的单重标量，右手中微子和矢量夸克允许同时解决粒子物理学和宇宙学中的几个问题，在一个约束的框架内，可以通过未来的探测宇宙微波背景，以及即将到来的轴子实验证伪。这个标准模型-Axion-Seesaw- H门函数暴胀理论（SMASH）提供了预测暴胀和$H$玻色子稳定性，并能解释重子生成、轻中微子质量、暗物质和强CP问题.该模型包含了一个独特的新的质量尺度与轴子衰变常数相一致，也设置了微扰轻子数违反过程的规模。可检验的预测包括$r\gtrsim 0.004$的张量标量比的最小值、光谱指数$α\gtrsim-8\times10^{-4}$的运行、有效相对论中微子数量的变化$δN_{\rm eff}\sim 0.03$以及$50μeV\leq m_A \leq 200 μeV$范围内的轴子质量。
2017-06-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Axion Portal to Scalar Dark Matter: Unveiling Stabilizing Symmetry Footprints
本文提出以类轴子粒子为门户研究标量暗物质，通过非阿贝尔离散对称性保留DM-ALP相互作用，揭示出半湮灭决定遗迹密度、直接探测受抑制和间接探测谱丰富等特征。
2025-07-04 astro-ph.CO hep-ph
New searches at the reactor experiments based on the dark axion portal
核反应堆是研究中微子和亮暗扇形粒子的有力工具。一些反应堆实验已经证明是非常有用的。考虑到人们对寻找新的轻粒子的强度前沿功率的极大兴趣，人们希望探索更多的可能性，利用现有的反应堆电源进行粒子物理研究。我们建议进行一项新的反应堆实验来寻找暗区。暗光子可以在反应堆堆芯中产生，并且在暗轴子入口存在的情况下通过轴子-光子-暗光子顶点衰变为光子和轴子。我们调查的潜力，以寻找这个新的顶点与超光子签名，并提出预期的灵敏度在一些现有的反应堆中微子实验探测器。
2021-03-14 hep-ph
Inverse Seesaw Mechanism and Axion Portal Fermionic Dark Matter
提出一种结合逆跷跷板机制与轴子门户费米子暗物质的标准模型最小扩展，可在低能标下解释中微子质量并满足暗物质、中微子振荡及缪子 $g-2$ 约束。
2025-06-09 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
Standard Model-Axion-Seesaw-Higgs Portal Inflation. Five problems of particle physics and cosmology solved in one stroke
我们提出了一个最小的标准模型（SM）的扩展，提供了一个一致的图片粒子物理从电弱尺度到普朗克尺度和宇宙学从通货膨胀到今天。三个右手中微子$N_i$，一个新的色三重态$Q$和一个复的SM-单重态标量$σ$，它们的真空期望值$v_σ\sim 10^{11}$ GeV同时破缺轻子数和Peccei-Quinn对称性。在低能量下，模型简化为SM，增加了跷跷板产生的中微子质量和混合，加上轴子。后者解决了强CP问题，并解释了宇宙中的冷暗物质。暴胀子由$σ$和SM希格斯粒子的混合物组成，暴胀后宇宙的再加热通过希格斯入口进行。重子发生是通过热瘦生进行的。因此，在这个统一的标准模型-轴子-跷跷板-希格斯门暴胀（SMASH）模型中，粒子物理学和宇宙学的五个基本问题被一举解决。它可以通过即将进行的宇宙微波背景和轴子暗物质实验进行决定性的探测。
2017-07-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Freezing-in the Pure Dark Axion Portal
本文研究暗扇区中类轴子粒子通过暗光子-轴子门户与光子耦合，作为暗物质候选，探讨其冻结产生机制及参数空间可行性，并强调B工厂探测潜力。
2025-06-29 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
Dark axion portal at $Z$ boson factories
Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)（宇宙理论物理中心，基础科学研究院）
本文研究了通过光子和暗光子耦合将轴子类粒子与标准模型连接的暗轴子通道，探讨其在LEP、FCC-ee及LHC等实验中的现象学影响，特别是通过半可见位移衰变探测暗轴子的前景。
2026-11-02 hep-ph
Dark Matter through the Axion Portal
受PAMELA和ATIC/PPB-BETS观测到的银河系正电子过剩的启发，我们提出暗物质是一种TeV尺度的粒子，它湮灭成赝标量“轴子”。“正电子过剩和反质子或伽马射线过剩的缺乏限制了轴子质量和分支比。在最简单的实现中，轴子与佩西-奎因对称性相关联，在这种情况下，它的质量约为360-800 MeV，并衰变为μ子。我们提出了一个简单的和预测的超对称模型实现这种情况下，希格斯诺和暗物质获得质量从同一来源的TeV尺度的自发对称性破缺。
2008-11-07 astro-ph hep-ph hep-th
Fermi Gamma Ray Line at 130 GeV from Axion-Mediated Dark Matter
我们把具有Peccei-Quinn（PQ）对称性的单重Dirac费米子看作暗物质。引入单重态复标量，通过Higgs门相互作用和电弱PQ异常，在暗物质和SM之间起中介作用。我们发现，一个共振湮灭的暗物质与轴子调解可以解释的单色光子线的费米LAT数据在130 GeV的异常相互作用，而湮灭截面与希格斯门相互作用的p波抑制。我们讨论了费米子暗物质的直接探测和希格斯标量的对撞机搜索之间的相互作用。我们还提出了一个紫外线完成的暗物质模型到NMSSM与PQ对称性。
2012-09-19 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
Axion-Like Electrophilic Portal for Pion Dark Matter
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所，弗拉斯卡蒂国家实验室）；Università Roma Tre（罗马第三大学）；Beihang University（北京航空航天大学）
本研究提出仅耦合电子的类轴子粒子作为强相互作用大质量粒子暗物质与标准模型的相互作用门户，分析其宇宙学演化与多源约束，发现允许参数空间更广，且质量范围与X₁₇反常暗示的空间重叠，引入非零θ角还可拓展大质量类轴子参数空间。
2026-04-10 hep-ph
Looking forward to photon-coupled long-lived particles II: dark axion portal
本文重新评估了暗轴子门户下亚GeV长寿命粒子的现有与未来探测限制，通过引入多种暗部粒子质量范围、矢量介子衰变主导的LLP产生及FASERν2次级LLP产生机制，显著扩展了参数空间覆盖范围。
2023-05-17 hep-ph
Constraints on dark axion portal: missing energy and fermion EDMs
Institute for Nuclear Research（核物理研究所）；Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, JINR（约飞联合核子研究所玻戈留博夫理论物理实验室）；Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR) of ANID（智利国家研究与创新发展署高能前沿亚原子物理千年研究所）；Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen（蒂宾根大学理论物理研究所）；Kepler Center for Astro and Particle Physics（开普勒天体与粒子物理中心）；Center for Theoretical and Experimental Particle Physics, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andres Bello（安德烈斯贝略大学精确科学学院理论与实验粒子物理中心）；Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院马特罗索夫系统动力学与控制理论研究所）；Tomsk Polytechnic University（托木斯克理工大学）
研究通过暗轴子通道算子约束暗光子与轴子的相互作用，结合实验数据限制费米子电偶极矩及参数空间。
2026-02-11 hep-ph
Implication of the hidden sub-GeV bosons for the $(g-2)_μ$, $^8$Be-$^4$He anomaly, proton charge radius, EDM of fermions and dark axion portal
讨论了与核子和轻子耦合的隐标量粒子（$S$）、赝标量粒子（$P$）、矢量粒子（$V$）和轴矢量粒子（$A$）的新物理现象，它们对质子电荷半径、$(g-2)_μ$、$^8$ Be- $^4$ He反常和标准模型粒子电偶极矩（EDM）的贡献.特别是，我们估计的灵敏度NA 64 PDMATHAMT实验观察μ子丢失的能量事件涉及隐藏的标量和矢量粒子。该分析是基于{ \tt GEANT 4}蒙特卡罗模拟的信号过程的μ子散射的目标核$μN \to μN S(V)$，随后是不可见的玻色子衰变到暗物质（DM）粒子，$S(V)\to χχ$。轻亚GeV玻色子的存在可能解释观测到的μ子$(g-2)$异常。总结了原子$X17(J^P=0^-, 1^\pm)$玻色子与中子、质子和电子耦合的现有约束条件，并利用这些约束条件，通过Sachs形状因子的直接单圈计算，估算了$P$、$V$和$A$粒子对质子电荷半径的贡献.分析表明，相应的贡献可以忽略不计。我们还计算了五维算子的暗轴子门耦合的边界，这有助于轻子和中子的EDM。
2020-11-23 hep-ph
Relocating the SIMP Miracle in the Axion Portal
Khon Kaen University（孔敬大学）
在轴子门户中，SIMP暗物质场景因ALP约束而重新定位，通过黄酮尺度预测自相互作用截面，而非直接固定，从而保留预测能力。
2026-09-11 hep-ph
ALP-portal majorana dark matter
类轴子粒子（ALP）和右手中微子~（RHN）是两种很有潜力的暗物质（DM）候选者。然而，这两种粒子有着完全不同的起源。Axion的提出是为了解决强CP问题，而RHN的引入是为了通过跷跷板机制解释轻中微子质量。我们研究的情况下，ALP门户RHN DM考虑到现有的限制ALP。我们认为，领先的有效运营商介导的ALP和SM粒子和三个RHN之间的相互作用，以产生轻中微子质量通过I型跷跷板。在此基础上，引入ALP-RHN中微子耦合，推广了受遗迹密度和间接探测约束的模型。
2022-08-01 hep-ph
Phenomenology of Long-Lived Dark Photons and Axion-Like Particles in a Mixed Portal Framework
Istanbul University（伊斯坦布尔大学）
研究混合门户框架下暗光子和类轴子粒子通过级联衰变产生长寿命多光子信号的现象学，推导衰变宽度和分支比，并区分标准模型主导和级联主导区域。
2026-06-29 hep-ph
Axions as Hot and Cold Dark Matter
热暗物质成分的存在已经被不同宇宙学观测结果的组合暗示为3 σ。我们研究的可能性，伪南武-戈德斯通玻色子占热和冷的暗物质组件。我们证明了当轴子衰变常数f_a < O（10^10）GeV时，如果它们是由介子衰变和畴壁湮灭产生的，则QCD轴子可以完成这一工作。我们还研究了热QCD轴子，伪Nambu-Goldstone玻色子耦合到标准模型部门通过希格斯门，和轴子产生的模衰减的情况下。
2013-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Effects of the Axion Through the Higgs Portal on Primordial Gravitational Waves During the Electroweak Breaking
本文研究电弱破缺后轴子通过希格斯门户产生的短时动能主导时期对原初引力波能谱的影响，发现能谱主要取决于这些短时动能主导时期发生的次数。
2023-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring Dark Sector Portals with High Intensity Experiments
在未来十年及以后的高强度实验中，一个广泛的搜索计划将灵敏地探测新的光介质粒子，它们通过最小可重整化矢量、希格斯粒子和中微子门户以及更高维度的类轴子粒子门户相互作用。这些门户可能连接可见和黑暗部门，并在粒子物理学和宇宙学中一些重大开放问题的许多提议解决方案中发挥关键作用。在本白皮书中，我们综述了最小暗扇区门户研究的理论和实验进展、现状和前景。
2022-09-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing the dark axion portal via $J/ψ$ decays at BESIII and STCF
School of Physics, Hefei University of Technology（合肥工业大学物理学院）；College of Physics and Electronic Engineering, Heze University（菏泽大学物理与电子工程学院）
利用BESIII和STCF上共振产生的$J/ψ$介子，通过单光子信号研究暗轴子门户中轴子粒子与暗光子的稀有衰变，并给出排除灵敏度。
2026-09-02 hep-ex hep-ph
Cosmological Constrained Axion-Portal Inelastic Dark Matter for the LZ Event
Tsinghua University（清华大学）；Peking University（北京大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Chengdu University of Technology（成都理工大学）
本研究提出一个受LZ事件启发的双态非弹性暗物质模型，通过类轴子粒子门户耦合，发现暗扇区宇宙学演化可动态选择直接探测中的非弹性散射主导方向，且模型可被对撞机直接探测。
2026-09-16 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Exploring the dark axion portal in the LUXE-NPOD experiment
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
LUXE-NPOD实验通过研究暗轴子通口，探索新粒子的相互作用及参数约束。
2026-08-17 hep-ph
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
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
Axion-like particle (ALP) portal freeze-in dark matter confronting ALP search experiments
本文研究非标准宇宙学中通过ALP门户的紫外冻结暗物质产生，发现更快膨胀可允许更强的可见-暗扇区耦合，从而提升FASER、DUNE和SHiP等实验对冻结暗物质的探测前景。
2023-12-05 hep-ph
Relaxation times for Bose-Einstein condensation in axion miniclusters
本文研究了在引力相互作用和自相互作用同时存在的情况下标量暗物质的玻色凝聚。在引力束缚的微团或暗物质晕中的轴子和其他标量暗物质预计会凝聚成称为玻色星的玻色-爱因斯坦凝聚体。这个过程已经被证明是通过类轴子粒子的吸引力自相互作用或通过场的自引力发生的。我们表明，在高占有率制度的标量暗物质，玻尔兹曼碰撞积分不描述引力或自相互作用，并推导出动力学方程有效的这些相互作用。我们使用这种形式计算玻色-爱因斯坦凝聚的弛豫时间，并发现凝聚成玻色星可能发生在宇宙的寿命。自相互作用只有在非常强的时候才能缩短凝聚时间。
2020-07-15 astro-ph.CO hep-ph
A Leptonic ALP Portal to the Dark Sector
本文提出轻子型ALP门户模型，通过多MeV类轴子粒子与SM轻子及暗物质费米子耦合，解释反常磁矩差异与暗物质relic丰度，并指出现有实验约束将参数空间限制在狭窄区域，未来可检验。
2024-03-27 astro-ph.CO hep-ph
Invisible decays of axion-like particles: constraints and prospects
类轴子粒子（ALP）可以提供一个门户到新的状态的黑暗部门。我们研究这个门户网站的现象时，ALP主要是看不见的衰减，而其与标准模型部门的相互作用基本上是通过其耦合到电子和/或光子。我们重新分析现有的限制，从各种对撞机和束流收集实验，特别是ALP生产通过电子/正电子相互作用，除了通常的生产通过ALP-光子耦合。我们进一步讨论了这些限制和有趣的可能性，同时解释μ子和电子磁矩异常之间的相互作用。最后，我们说明了在LNF正电子固定靶实验PADME的ALP搜索的前景，以及未来达到的升级实验装置。
2021-04-08 hep-ex hep-ph
Black Hole Portal into Hidden Valleys
超辐射不稳定性将旋转的天体物理学黑洞变成了光轴子的独特探针。我们考虑当一个轻的轴子耦合到一个强耦合的隐藏规范扇区时会发生什么。在这种情况下，超辐射导致近地平线区域中的隐藏扇区CP违反$θ$参数的绝热增加。这可以触发测量扇区中的一阶相变。结果，黑洞质量的很大一部分以隐藏介子云的形式释放出来，随后可以转化为电磁辐射。这导致了一个剧烈的电磁爆发。这种爆发的特征频率可以在大约100 eV至100 MeV的范围内。
2010-12-13 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Axion Portal Dark Matter and the LUX-ZEPLIN High-Recoil Event
University of Illinois Chicago（伊利诺伊大学芝加哥分校）；University of Oxford（牛津大学）
针对LZ报告的248 keV核反冲事件，构建含狄拉克费米子暗物质等的轴子引道门暗物质弹性模型，其反冲谱给出2.6-$3.2\boldsymbol{\textit{\textbf{σ}}}$的局部显著性。
2026-09-11 hep-ph
Axi-Higgs portal Dark Matter via Wess-Zumino mechanism
该研究通过Wess-Zumino机制构建Axi-Higgs门户暗物质模型，解决规范反常并产生暗物质遗迹密度，其光子产生主导的参数空间不受间接探测实验约束。
2025-01-25 hep-ex hep-ph
Enhanced Disruption of Axion Minihalos by Multiple Stellar Encounters in the Milky Way
本研究通过模拟银河系中多次恒星遭遇对轴子迷你晕的破坏，发现其质量保持率降至约30%，并指出这会提高局部轴子密度，改善探测前景。
2025-08-05 astro-ph.CO hep-ph
Axion Couplings in Grand Unified Theories
我们表明，在大统一理论中，标准模型嵌入在一个简单的4D规范群中的轴子规范玻色子的耦合是高度限制的。这些耦合的拓扑性质允许它们从UV到IR匹配，并且对于任何轴子，光子和胶子的异常比率通过统一而固定。这意味着有一个单一的轴子，QCD轴子，与光子的反常耦合。其他轻的类轴子粒子可以通过混合穿过QCD轴子入口与光子耦合，并位于质量耦合平面中QCD线的右侧。破坏胶子与光子耦合统一关系的轴子在大统一规范群下必然带电，并因微扰质量贡献而变重。在QCD线左边发现一个轴子可以排除简单的大统一模型。因此，轴子搜索是大统一的桌面和天体物理学探测。
2022-06-22 hep-ph
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
Axions, Time Varying CP Violation, and Baryogenesis
无论轴子是否是暗物质，我们都推导出轴子宇宙学的两个特征，它们可能具有宇宙学意义：对于允许的轴子质量的整个范围，宇宙轴子背景的演化允许大的CP破坏，直到温度低至$\sim$ 2 GeV，一旦轴子场开始振荡，宇宙学的轴子场弛豫到基态，通过随时间变化的CP破坏，可以简单地提供一个新的偏离热平衡的状态。在这两个周期中，强CP破坏参数$\barθ$可以大到O（1）。
2022-01-06 astro-ph.CO hep-ph
Model implementations of axion dark matter from kinetic misalignment
本研究探索轴子动力学失配机制的紫外完备模型，分析热阻尼与希格斯门户两种阻尼机制，提出可被现有实验探测的轴子暗物质模型，并指出其与特定暴胀形式的关联。
2024-08-15 astro-ph.CO hep-ph
Can QCD Axions Survive the Cosmological Constant Problem?
University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；McMaster University（麦克马斯特大学）；Dublin Institute for Advanced Studies（都柏林高等研究院）
本文探讨了真空能松弛机制对QCD轴子的影响，发现其真空势被抑制，导致轴子行为改变，可能违反观测约束。
2026-03-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Leptogenesis during Axion Relaxation after Inflation
在这次演讲中，我提出了一个新的和最小的替代热leptogenesis，这是建立在假设的电弱规范玻色子耦合到一个类轴子的标量场，因为它是，例如，在某些弦紧化的情况下。这种类轴子场在暴胀结束后的运动产生了轻子和反轻子的有效化学势，在存在由重马约拉纳中微子介导的轻子数违反散射的情况下，这为通过轻生的重子生成提供了机会。在热leptogenesis相反，最终的重子不对称性原来是不敏感的质量和CP违反阶段的重中微子部门。此外，提出的方案需要至少O（10^12）GeV的再加热温度，特别是与接近大统一尺度的重中微子质量相一致。本演讲于2015年2月在富山大学HPNP 2015上发表，基于与A. Kusenko和T. T.柳田
2015-03-31 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing leptophobic dark sector with a pseudoscalar portal in the NA64 experiment at CERN
本文提出在CERN NA64实验中通过电子和光子散射反应链探测主要与夸克作用的类轴子粒子(ALP)，考虑其与轻赝标量介子混合并衰变为暗费米子物质，获得了ALP与夸克及暗费米子耦合强度的新界限。
2025-06-26 hep-ph
The Primakoff effect: The Axion-Photon Mixing in the Context of Stellar Plasma Physics
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）
本文研究恒星等离子体中外部磁场诱导的轴子-光子混合（普里马科夫效应），作为进入暗扇区的机制，并在高能极限下计算了跃迁概率和粒子产生率。
2026-11-04 hep-ph hep-th
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
Removing the Cosmological Bound on the Axion Scale in the KSVZ and DFSZ Models
本文在KSVZ和DFSZ模型中通过暴胀期间修改跑动耦合实现早期强QCD，避免轴子标度的宇宙学界限，并确定轴子构成全部暗物质的参数空间。
2023-05-10 astro-ph.CO hep-ph
Searching for the dark sector in two-body anti-muon decay with the polarization of monochromatic positrons
$μ^+ \to e^+ X$衰变（其中$X$是暗扇区玻色子）提供了暗扇区相互作用尺度上最强的可用边界之一。$X$玻色子可以是轴子或暗光子。我们表明，同时确定的反μ子和正电子的极化使得有可能区分与99%的置信水平之间的两个黑暗的部门门户网站与少至6个观察到的事件的情况下，无质量的暗光子。相反，自旋为1的4维大质量黑暗入口无法与轴子类的情况区分开来。我们还讨论了$X$玻色子是大质量自旋2粒子的可能性。
2021-09-22 hep-ex hep-ph
