Searching for Axions from Atmospheric Kaon Decays
Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学)
本研究利用大气层中宇宙射线产生的稀有 kaon 衰变来产生轴子,并通过超级神冈和冰立方探测器数据,对轴子衰变常数在质量高达 350 MeV 范围内给出了新的约束,与现有界限互补。
2026-09-21 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
Searching for axion forces with precision precession in storage rings
本研究提出将储存环作为轴子介导的单极-偶极力的精密探针,指出质子、μ子和电子偶极矩测量实验可探索轴子参数空间新区域,并提出轻轴子可解释$(g-2)_μ$反常的环境效应机制。
2023-06-29 hep-ex hep-ph
Searching for an Axion-like Particle at the Large Hadron Collider
类轴子粒子是反常规范理论谱的重要组成部分,涉及规范反常的修正抵消机制。其中有交叉膜模型,其特征是存在一个物理轴子。我们综述了最近的研究,他们的超对称结构和一些LHC研究的生产率的规范轴子。
2009-05-27 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
Searching for galactic axions through magnetized media: the QUAX proposal
我们提出了一个建议,寻找质量在200 $μ$ eV范围内的QCD轴子,假设它们是暗物质的主要组成部分。由于轴子-电子自旋耦合,它们的作用等效于施加频率和振幅分别由轴子质量和耦合固定的振荡射频场。该等效磁场将在放置在静态磁场内的磁性样品中产生自旋翻转,这决定了拉莫尔频率下的共振相互作用。自旋翻转随后会发射出射频光子,这些光子可以在超低温环境中被合适的量子计数器检测到。这种新的探测技术对于控制热光子背景是至关重要的,否则会产生太大的噪声。
2017-01-14 hep-ex hep-ph
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
Searching for Axion-like Particles with Active Galactic Nuclei
在星系团的磁场中,光子和类轴子粒子之间的强烈混合导致了星系团中致密源的观测光度的散射。这是用来构建一个新的测试类轴子粒子;适用于活动星系核的观测,它是强烈暗示存在一个轻的类轴子粒子。
2009-12-09 astro-ph.CO hep-ph
Searching for axionlike particle at future $ep$ colliders
我们通过子过程$e^{-}γ\rightarrow e^{-}a \rightarrow e^{-}γγ$探讨了利用$ep$碰撞寻找类轴子粒子(ALP)的可能性.获得了LHeC及其高能升级FCC-eh对质量在10 GeV $< M_{a}< 3$ TeV范围内的有效ALP-光子耦合$g_{aγγ}$的灵敏度。通过与已有的ALP自由参数的上界比较,我们发现$ep$对撞机给出的上界与其他对撞机给出的上界是竞争和互补的。
2019-07-17 hep-ph
Searching for axions with time resolved pulsar polarimetry
Durham University(杜伦大学)
通过时间分辨脉冲星偏振观测,研究轴子-光子耦合强度限制,展示时间分辨脉冲星双折射在轴子搜索中的潜力。
2026-05-09 astro-ph.CO hep-ph
Searching for axions with kaon decay at rest
本文提出利用静止K介子衰变在大型液闪探测器中搜寻质量低于350 MeV的强子耦合轴子,并预言JSNS²将在40–350 MeV质量区间达到世界领先灵敏度。
2024-09-02 hep-ex hep-ph
Searching for axion-like particles with data scouting at ATLAS and CMS
我们调查的物理情况下,一个专门的分子水平的分析非常低的质量双光子共振在ATLAS和CMS,并介绍了一个新的光子隔离标准。这大大提高了对轻粒子的接受度,但代价是标准模型背景稍大。我们展示了这样的分析可能会产生新的实验覆盖率的轴子粒子的质量低于15 GeV,弥合差距的区域覆盖的香料工厂。
2021-12-14 hep-ph
Searching for axion-like particles at future electron-positron colliders
我们调查的前景发现类轴子粒子(ALPs)通过光的光(LBL)散射在两个对撞机,未来的圆形对撞机(FCC-ee)和圆形电子-正电子对撞机(CEPC)。获得了对ALP-光子有效耦合$g_{aγγ}$的有希望的灵敏度。计算结果表明,FCC-ee和CEPC对质量为2 GeV、$\sim$ 10 GeV的ALP的灵敏度可能高于LHC和CLIC。
2021-10-16 hep-ph
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
Searching for energetic cosmic axions in a laboratory experiment: testing the PVLAS anomaly
高能伽马射线的天体物理源为(伪)标量(类轴子)粒子和光子之间的最大混合提供了合适的条件,如果它们的耦合像PVLAS声称的那样强的话。这与轴子相互作用是否在所有能量下都是标准的或在恒星内部的极端条件下被抑制无关。这种粒子通过地球的通量可以使用一米长的特斯拉强度超导螺线管来观察,从而测试PVLAS异常的轴子解释。在CAST的事件率所造成的轴子从蟹状脉冲星的PVLAS有利的参数也估计。
2007-06-01 hep-ph
Searching for Earth/Solar Axion Halos
我们讨论了目前和不久的将来的轴子暗物质实验的轴子或类轴子粒子的引力束缚到地球或太阳的光环的敏感性。这种晕的存在,假设他们形成,呈现出显着的增益在轴子搜索的灵敏度,同时满足所有目前的实验界限。这些光环的结构和相干特性也意味着新的信号,这可能取决于纬度或方向的检测器。我们通过分析几种不同类型的轴子暗物质实验的灵敏度来证明这一点。
2021-01-27 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Searching for Axions on a Higher Note: Third-Harmonic Generation from Colliding High-Intensity Laser Beams
University of L’Aquila(拉奎拉大学);CNR-SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理中心);INFN Sezione di Padova(帕多瓦国家核物理研究所)
该研究提出利用两束约$10^{24}\\,\mathrm{W/cm^2}$的非共线偏振高强度激光对撞产生的三次谐波,实现类轴子粒子的生成与探测,可共振增强转换率,有望探测未被探索的轴子参数空间区域。
2026-09-02 hep-ex hep-ph physics.optics
Displaced Signals of Hidden Vectors at the Electron-Ion Collider
本文研究了电子-离子对撞机(EIC)中通过清晰的位移顶点信号发现或限制多种模型的轻弱相互作用矢量玻色子的方法,并指出加入“远后向”粒子识别能力可显著提升新物理的探测范围。
2023-10-24 hep-ex hep-ph nucl-ex
Searching for axion-like particles with SPHEREx
本文研究利用SPHEREx近红外望远镜通过ALP衰变为双光子的信号探测类轴子粒子,并发现其可在0.5-3 eV质量范围内显著提升对轴子-光子耦合的限制。
2025-05-08 astro-ph.CO hep-ph
Searching for axion forces with spin precession in atoms and molecules
本研究提出将原子和分子作为轴子介导的单极-偶极力的量子传感器,论证了原子/分子束电子自旋进动实验的适配性,给出以ACME III为原型的探测策略并探讨了其他实现方案。
2024-08-29 hep-ph physics.atom-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
Searching for galactic axions through magnetized media: QUAX status report
介绍了QUAX研发计划的现状。QUAX是一个基于电子耦合的探测作为暗物质的轴子的可行性研究。相关的信号是放置在谐振微波腔内并用静态磁场极化的磁性材料的磁化变化。
2018-02-13 hep-ph physics.ins-det
Searching for a 0.1-1 keV Cosmic Axion Background
弦论模在z \sim 10^{12}处的原初衰变自然会产生能量为0.1 - 1 keV的暗辐射宇宙轴子背景(CAB)。这种CAB可以通过天体物理磁场中的轴子-光子转换来探测,从而在极紫外和软X射线波段产生准热过剩。即使对于\ll 10^{-11} GeV^{-1}的轴子-光子耦合,也可以产生实质性的和可观察的光度。我们认为轴子-光子转换可以解释观测到的星系团中软X射线的过量发射,也可能对弥散未分辨的宇宙X射线背景有贡献。我们列出了一些相关的预测的情况。
2014-05-23 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Searching for decaying axion-like dark matter from clusters of galaxies
我们考虑的可能性约束的辐射衰减的暗物质粒子的星系团的灵感来自卡鲁扎-克莱因型的通用轴子的寿命。这样的轴子被用来解释太阳日冕X射线的发射。这些轴子或类似的粒子可以在恒星内部产生,其中一些仍然受到星系团深层引力势的限制。具体来说,我们考虑合并星系团(阿贝尔520和“子弹团”),在那里的引力透镜观测确定了大规模的,但重子穷人,结构内的区域。从分析这些质量浓度的X射线观测,以及预期的光子光谱的衰变太阳KK-轴子,我们得出的下限,这样的轴子的寿命τ约。10^23秒。然而,如果KK-轴子构成的暗物质质量小于百分之几,这种寿命约束类似于太阳KK-轴子。
2007-03-13 astro-ph hep-ph
Searching for axion-like particles with proton tagging at the LHC
类轴子粒子(axion-like particle,ALP)的存在会引起光的反常光的散射。这个过程可以在大型强子对撞机上探测,在质子-质子碰撞中,通过使用前向质子探测器标记幸存的质子来独家产生光子对。使用一个详细的模拟,我们估计预期的ALP-光子耦合的范围很广的质量。我们表明,建议的搜索是竞争力和互补的质量超过600 GeV的其他对撞机的界限,特别是共振ALP生产之间的600 GeV和2 TeV。我们的结果也是有效的CP偶标量,和搜索的效率是独立的ALP的宽度。
2018-03-28 hep-ph
Searching for solar axions using data from the Sudbury Neutrino Observatory
我们探索了一种新的检测太阳轴子的可能性,它只依赖于他们的耦合到核子,通过轴子诱导的氘核分解成它们的组成中子和质子。这个过程的一个合适的目标是现在已经结束的萨德伯里中微子天文台(SNO)实验,该实验依赖于大量的重水来解决太阳中微子问题。从完整的SNO数据集,我们排除了在95% C. L的$|g^3_{aN}|\equiv\frac{1}{2}|g_{an}-g_{ap}|>2\times10^{-5}$ GeV ${}^{-1}$在模型独立的时尚等矢量轴核子耦合。亚兆电子伏的轴子质量,涵盖以前未探索的区域的轴子参数空间。在$g_{an}$和$g_{ap}$之间没有精确抵消的情况下,这个结果也超过了其他实验室实验的可比约束,并且排除了由于轴子捕获而使SN 1987 A和中子星冷却的天体物理约束不适用的参数空间区域。
2021-03-05 astro-ph.CO hep-ph
New perspective in searching for axion-like particles from flavor physics
提出了从夸克和轻子味物理中寻找类轴子粒子的新视角:测量$B^0 \to K_S^0 π^0 γ$中含时CP不对称性和$B_s \to e^\pm μ^\mp$衰变的分支比,以及μ子的反常磁矩.在sub-GeV的质量范围内,可通过味ALPs搜索,这些味观测值的实验灵敏度达到最大值周围的π质量标度(称为{ \it sweetest}点),其中的ALP参数空间的一对夫妇的漏洞(未探索的地区)迄今为止已经存在,因为不可避免的污染与π背景事件。所提出的互补探针可以精确地确定ALP在这些{ \it sweetest}点/漏洞处与光子的耦合,并且将显著地帮助覆盖ALP搜索中的整个参数空间,包括将来的现有漏洞。
2021-05-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Searching for Axion Dark Matter with Birefringent Cavities
类轴子粒子是暗物质的一大类候选者,它们被认为是一种与光子弱耦合的相干经典场。用激光干涉仪对这些粒子的可探测性的研究最近揭示了一些有前途的实验设计。受这些想法的启发,我们提出了轴子检测与双折射腔(ADBC)实验,一个新的轴子干涉测量概念,使用一个腔,表现出其两个,线性偏振激光本征模之间的双折射。这个实验概念克服了目前文献中设计的几个局限性,并且可以实际上以具有可调谐反射镜角度的简单蝴蝶结腔的形式实现。因此,我们的设计增加了灵敏度的轴子光子耦合在很宽的范围内的轴子质量。
2019-07-30 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Searching for Axion-Like Particles with X-ray Polarimeters
X射线望远镜是寻找新的基础物理学的一种特殊工具。特别是,X射线观测已经在光子和类轴子粒子(ALP)之间的相互作用上设定了世界领先的界限。ALP是一种由弦论模型激发的假想的新超轻粒子。它们还可以充当暗物质和暗能量,并为强CP问题提供解决方案。在背景磁场中,ALP和光子可以相互转换。这将导致能量依赖调制的通量和偏振的点源的光谱照射通过大磁场。下一代偏振X射线望远镜将为ALP提供新的探测可能性。在这里,我们提出的技术和投影边界搜索ALP与X射线偏振。我们表明,即将到来的X射线偏振测量任务有可能把世界领先的边界上的阿尔卑斯山。
2018-04-10 astro-ph.HE hep-ph
Dark photons and axion-like particles at the Electron-Ion Collider in China
本研究分析拟建的中国电子离子对撞机(EicC)对暗光子和类轴子粒子(ALPs)的探测灵敏度,指出其可通过位移顶点等搜索覆盖未探索参数空间,且ALPs探测灵敏度超现有约束,为新物理研究提供新机遇。
2024-12-09 hep-ph
Searching for axion-like particles under strong gravitational lenses
我们建立了强引力透镜系统作为类轴子粒子(ALP)的强大探针-暗物质的候选者。光子与ALP的微小相互作用引起双折射。多重图像的引力透镜偏振对象允许差分双折射测量,减轻系统学和天体物理学的依赖性。我们将这种新的方法应用于B1152+199类透镜系统,并约束ALP-光子耦合$\le 9.2\times 10^{-11}\, {\rm GeV}^{-1} \textrm{ to } 7.7\times 10^{-8}\, {\rm GeV}^{-1}$($95\%$ C.L.)$3.6\times 10^{-21} \,{\rm eV}$和$4.6 \times 10^{-18} \,{\rm eV}$之间的ALP质量。更大的样本将改善约束。
2020-07-10 astro-ph.CO hep-ph
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
Searching for axions and ALPs from string theory
我们回顾搜索封闭弦轴子和类轴子粒子(ALP)在IIB弦通量紧化。对于背景通量和TeV标度引力子质量的自然值,大体积方案的模稳定化机制预言存在一个中等标度衰变常数的QCD候选轴子,f_a ~ 10^9...... 10^12 GeV,与包含可见扇区的膜包裹的小循环有关,加上与大循环有关的几乎无质量和几乎解耦的ALP。在可见扇形膜包裹超过两个相交圈的最小数目的设置中,有更多的ALP具有与QCD轴子候选者近似相同的衰变常数和与光子的耦合,但它们以指数方式更轻。在不久的将来,有令人兴奋的现象学机会来寻找这些轴子和ALP。对于f_a ~ 10^11. 10^12 GeV,QCD轴子可以成为暗物质的主要部分,并在利用微波腔的天体观测仪中被检测到。对于f_a ~ 10^9. 10^10 GeV,额外的ALP可以解释天体物理学异常,并在下一代的太阳镜和光穿透墙壁实验中寻找。
2012-09-11 hep-ph hep-th
Searching for relativistic axions in the sky
本研究提出利用SKA射电望远镜对Seg I矮星系进行100小时观测,可搜寻相对论性轴子,探测未被现有实验约束的参数空间,同时量化了湍动磁场与玻色增强效应带来的灵敏度不确定性。
2023-08-22 astro-ph.HE hep-ph
Searching for axion dark matter with magnetic resonance force microscopy
University of Delaware(特拉华大学)
利用磁共振力显微镜在1GHz附近探测轴子暗物质,通过优化泵浦场和磁场参数以提高检测灵敏度和限制轴子质量。
2026-01-29 astro-ph.IM hep-ph quant-ph
Searching for axion stars and Q-balls with a terrestrial magnetometer network
光(伪)标量场是宇宙中最有希望成为暗物质的候选者。在早期宇宙的某些初始条件下和/或某些类型的自相互作用下,它们可以形成致密的暗物质物体,如轴子星或Q球。可利用原子磁力计全球网络搜索与这类物体的直接接触。结果表明,对于一个范围内的质量和半径不排除现有的观测,地球遇到率与轴子星或Q-球可以足够高(至少每年一次)的检测。此外,它表明,一个全球性的原子磁力计网络是足够敏感的赝标量耦合到原子自旋,使过境通过轴子星或Q-球可以检测到在广泛的范围内的未探索的参数空间。
2017-10-23 astro-ph.IM hep-ph physics.atom-ph
Searching for Dark Photons with Existing Haloscope Data
暗光子(或隐藏光子)是一种大质量的U(1)规范玻色子,理论上它是暗力的媒介,也是暗物质的候选者。暗光子可以通过探测暗光子与标准模型光子的动力学混合所引起的功率过剩来用轴子腔Haloscope检测。因此,通过计算相应的暗光子与光子耦合因子,可以将Haloscope轴子排除极限转换为竞争性暗光子参数极限。这种计算允许相对于其他暗光子排除的灵敏度提高大约四个数量级,并且可以使用现有数据来实现。我们提出了如何转换haloscope轴子搜索限制和相关的实验参数的摘要从已发表的搜索。此外,我们已经包括了代码,可以用来生成我们的暗光子排除限制的情况下,本文中描述的。最后,我们提出了限制暗光子和标准模型光子之间的动力学混合系数的基础上现有的haloscope轴子搜索。
2021-11-30 hep-ex hep-ph
Prospects for Searching Thermal Effects, Non-Newtonian Gravity and Axion-Like Particles: Cannex Test of the Quantum Vacuum
考虑了量子真空的CANNEX(Casimir And Non-Newtonian force Experiment)检验,该检验旨在测量两平行平板间大间距的Casimir压力梯度,并对宇宙学中暗能量的变色龙模型进行了参数约束.的测量方案的修改建议,允许同时测量的Casimir压力和它的梯度在一个实验中。结果表明,通过几项改进,CANNEX测试将能够加强对Yukawa型相互作用参数的约束,在很宽的相互作用范围内可达一个数量级。核子和类轴子粒子之间的耦合常数的约束,这被认为是最可能的组成暗物质,也可以加强在一个区域的轴子质量从1到100 meV。
2019-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Searching for axion dark matter conversion spectral lines in neutron star magnetospheres with FAST
Tibet University(西藏大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院射电天文与技术重点实验室)
利用FAST观测两颗X射线暗孤立中子星,未发现显著轴子转换谱线,但给出了轴子-光子耦合常数的新上限,是目前该质量区间最严格的约束。
2026-06-17 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Searching for axion-like particles through CMB birefringence from string-wall networks
类轴子粒子(ALP)可以形成宇宙弦和畴壁的网络,这些网络在复合后存活,并导致宇宙微波背景(CMB)的各向异性双折射。除了研究宇宙弦,我们澄清和强调ALP场域壁的形成如何影响宇宙双折射信号,这些观测提供了一种独特的方式探测ALP的范围内的质量$3H_0 \lesssim m_a \lesssim 3H_{\rm cmb}$。使用测量CMB双折射从几个望远镜,我们没有发现轴缺陷引起的各向异性双折射的CMB的证据。我们提取的模型参数,包括ALP质量$m_a$,ALP-光子耦合$\mathcal{A} \propto g_{aγγ} f_a$,域壁数$N_{\rm dw}$,和参数表征的弦壁网络中的缺陷的丰度和大小的约束。考虑到最近的证据,各向同性CMB双折射,我们发现很难适应这与非检测各向异性双折射的假设下,信号是由ALP缺陷网络产生的。
2022-08-17 astro-ph.CO hep-ph
Searching for axion-like particles from tau exotic decays at the Super Tau-Charm Facility and its far detectors
研究在超τ-charm设施及其远探测器中通过τ异常衰变寻找轴子类粒子,探讨其在轻子ophilic和LFU场景下的探测潜力与新区域的测量能力。
2025-12-01 hep-ex hep-ph
Searching for axions with quantum interferometry
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
本文提出利用量子干涉仪测量轴子与光子相互作用产生的阿哈罗诺夫-玻姆相位和贝里相位,以探测轴子,展示了在超导电路中应用的前景。
2026-10-21 astro-ph.CO hep-ph physics.atom-ph
Searching for the QCD Axion with Gravitational Microlensing
负责轴子暗物质产生的相变可以产生大幅度的等曲率扰动,这些扰动坍缩成被称为轴子微团的致密物体。我们使用来自EROS调查的微透镜数据,以及斯巴鲁Hyper Suprime Cam最近的观测结果,对微集群场景进行限制。我们计算微透镜事件率的微集群处理它们作为空间扩展的对象与扩展的质量函数。使用公布的微透镜事件的数量上的界限,我们绑定的DM崩溃成小集群,$f_{\rm MC}$的分数。对于一个轴子与温度相关的质量一致的QCD轴子,我们发现$f_{\rm MC}<0.22(m_a/100\,μ\text{eV})^{-0.57}$,这代表了第一个观测约束的微团分数。我们预测,用斯巴鲁进行10个晚上的高效率观测就足以在整个QCD轴子质量范围内约束$f_{\rm MC}\lesssim 0.1$。我们做了各种近似,以获得这些限制和专门的分析,由观察队的EROS和斯巴鲁是必要的,以确认我们的结果。如果将来能对$f_{\rm MC}$进行精确的理论预言,那么微透镜就可以用来排除或发现QCD轴子。我们的计算的进一步细节在配套文件。
2017-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Searching for axion-like particle decay in the near-infrared background: an updated analysis
河外背景光是由宇宙历史上所有星系的累积辐射组成的。在近红外(IR)频率的这种背景的各向异性的角功率谱缺乏一个完整的理解,并显示出一个强大的过剩,不能很容易地解释与已知的来源。暗物质以类轴子粒子(ALP)的形式存在,其质量在电子伏特附近,会衰减成两个波长在近红外波段的光子,这可能有助于背景强度。我们计算的近红外背景角功率谱,包括星系的排放,以及来自内晕光和ALP衰变的贡献,并将其与哈勃太空望远镜和斯皮策的测量结果进行比较。我们发现,ALP质量和ALP-光子耦合的首选值来解释过剩的紧张与恒星冷却数据和矮球状星系的观测。
2021-05-19 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
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
Searching for long-lived light neutralinos and axionlike particles at the SHiNESS experiment
本文研究在 SHiNESS 实验中,利用 ESS 质子束产生的 $π^+$ 和 $μ^+$ 静止衰变来寻找长寿命轻中性微子和类轴子粒子,计算显示该实验能在数年内探测到超越现有界限的参数区域。
2025-01-28 hep-ex hep-ph
Searching for Axion-Like Particles with the Blazar Observations of MAGIC and Fermi-LAT
利用大型大气伽玛成像切伦科夫望远镜(MAGIC)和费米大天区望远镜(Fermi-LAT)高精度测量了耀变体Markarian 421(Mrk 421)和PG 1553+113的$γ$射线谱,研究了类轴子光子振荡效应.我们调查的约束ALP参数空间使用Mrk 421和PG 1553+113的15和5个阶段的观察,分别。我们发现,与所有15个阶段的组合分析提高了Mrk 421观测的限制。由Mrk 421观测设定的组合限制排除了ALP参数区域,其中对于$\sim 8\times 10^{-9}\, {\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 2\times 10^{-7}\rm \, eV$的ALP质量为95% $\rm C.L.$,具有$g_{aγ} \gtrsim 2 \times 10^{-11} \, \rm GeV^{-1}$的ALP-光子耦合。我们还发现,ALP假设可以略微改善某些参数区域中对PG 1553+113结果的拟合,并且在这种情况下不设定限制。
2022-01-07 astro-ph.HE hep-ph
Axions in Andromeda: Searching for Minicluster -- Neutron Star Encounters with the Green Bank Telescope
本文利用 GBT、VEGAS 和 X 波段接收机观测仙女座核心,搜寻中子星与轴子微团簇碰撞产生的射电信号,但未发现超过5σ的候选体。
2024-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Searching for axion dark matter with MeerKAT Radio Telescope
本文利用MeerKAT射电望远镜对孤立中子星J0806.4-4123进行10小时观测,通过搜寻轴子暗物质在磁层中转化为光子的窄谱信号,在3.18-4.35 μeV质量范围内对轴子Primakoff耦合给出迄今最强限制。
2023-10-27 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The ALPs from the Top: Searching for long lived axion-like particles from exotic top decays
我们提出了一个搜索长寿命的类轴子粒子(ALP)在异国情调的顶部衰变。风味违反ALP出现作为各种新的物理场景,如t通道暗区或Froggatt-Nielsen模型的低能量有效的理论。在这种情况下,顶夸克可能衰变为ALP和上夸克或粲夸克。对于在几个GeV范围内的群众,ALP是长期生活在大多数可行的参数空间,建议专门的搜索。我们建议在$t\bar{t}$事件中寻找这些长寿的ALP,使用一个顶夸克作为触发。我们研究了强子量热计中的ALP衰变,指出电磁量热计和强子量热计中的能量沉积比以及径迹否决可以有效地抑制标准模型背景.我们提出的搜索可以探测外来的顶部分支比小于$10^{-4}$与保守的策略在即将到来的LHC运行,并可能低于$10^{-7}$水平与更先进的方法。最后,我们还表明,测量单顶生产探针这些分支比在很短和很长的寿命限制在$10^{-3}$水平。
2022-10-20 hep-ph
Building instructions for a ferromagnetic axion haloscope
铁磁晕圈仪是一种射频自旋磁力仪,用于搜索以轴子形式存在的暗物质。一种磁性材料被监测,以寻找由暗物质轴子引起的异常磁化振荡。为了正确设计这种仪器,首先需要了解所搜索信号的特征,即暗物质轴子$B_a$作用于电子自旋的有效射频场。一旦定义了$B_a$的属性,就可以开始装置的设计和测试。最佳的样品是窄线宽和高自旋密度的材料,如钇铁石榴石(YIG),耦合到一个微波腔几乎匹配的线宽收集信号。谐振器中的功率由天线收集,并由约瑟夫森参量放大器放大,约瑟夫森参量放大器是一种量子限制器件,但会增加大部分设置噪声。该信号通过低噪声HEMT进一步放大,并通过外差接收器进行下变频存储。这项工作描述了如何建立这样的装置,所有的实验细节,可能面临的主要问题,以及一些解决方案。
2022-01-11 cond-mat.supr-con hep-ex hep-ph
Searching for spectral oscillations due to photon-axionlike particle conversion using the Fermi-LAT observations of bright supernova remnants
类轴子粒子(Axionlike-particles,ALP)是一种很有前途的暗物质候选粒子,它可能对$γ$射线谱产生不同于经典弱相互作用大质量粒子的可探测效应。在这项工作中,我们寻找这样的振荡效应,在超新星遗迹的光谱所造成的光子ALP转换,使用费米大面积望远镜的数据。三个明亮的超新星遗迹,IC 443,W 44和W51 C,被分析。光子-ALP振荡的包含产生了对IC 443的$γ$射线光谱的改进的拟合,这给出了有利于这种光谱振荡的$4.2σ$的统计显著性。然而,ALP的最佳拟合参数($m_{a}=6.6\,{\rm neV}$,$g_{aγ}=13.4 \times 10^{-11}\,{\rm GeV}^{-1}$)与CAST实验设定的上限($g_{aγ}< 6.6 \times 10^{-11}\,{\rm GeV}^{-1}$)存在张力。很难用通量测量的系统不确定性来解释结果。我们推测,IC 443的光谱中显示的“不规则性”可能是由于来自残骸不同部分的发射的叠加。
2018-03-09 astro-ph.HE hep-ph
Searching for the possible signal of the photon-axionlike particle oscillation in the combined GeV and TeV spectra of supernova remnants
银河系磁场中光子与类轴子粒子(ALP)之间的相互转换,可能导致银河系源的$γ$射线谱出现可探测的振荡现象。在这项工作中,GeV(费米-LAT)和TeV(MAGIC/VERITAS/H.E.S.S.)三个明亮的超新星遗迹(SNRs,即。IC 443、W51 C和W 49 B)一起被用来研究这种振荡效应。与我们之前对IC 443的Fermi-LAT数据的分析不同,我们在每个SNR的联合宽带谱中没有发现任何可靠的光子-ALP振荡信号。不一致的原因是,在这项工作中,我们使用的Fermi-LAT数据的最新版本(P8 R3),更新的漫发射模板和新版本的源目录(4FGL),这导致一些修改的GeV的IC 443的光谱。然后,我们设置约束ALP参数的基础上,所有三个源的综合分析。虽然这些限制比CAST实验和球状星团的限制要弱一些,但它们是对其他结果的支持和补充。
2019-11-19 astro-ph.HE hep-ph