Probing the UV with IR Axion Dark Matter Experiments
本文研究如何利用轴子暗物质实验探测的红外数据反推QCD轴子紫外模型参数,分析了确定轴子与光子、电子、原子核耦合及暗物质晕密度的可行性,并指出仍需新的实验方案才能完整重建紫外模型。
2025-04-09 hep-ph
Probing Axion Dark Matter via the Chiral Magnetic Effect in Zero-Bias Weyl Semimetals
Centre for High Energy Physics, Indian Institute of Science(印度科学学院高能物理中心);Department of Physics, Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校物理系)
提出利用零偏压外尔半金属在静磁场中的手征磁效应探测亚电子伏轴子暗物质,信号在飞安范围内,可超越恒星冷却界限。
2026-06-12 hep-ph
Probing Axion Nucleon Coupling with Optomechanical Frequency Shift Measurements
Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大物理与天文学院人工结构与量子控制教育部重点实验室)
提出一种基于悬浮光机械传感器的实验室尺度探测方案,通过双通道差分读出测量双轴子交换产生的自旋无关力梯度,从而约束轴子-核子相互作用,在轴子质量0.1-1 eV范围内将现有上限提高两个数量级。
2026-05-25 hep-ph
Probing axion-like particles with RF cavities separated by thin barrier
本文提出利用薄壁隔开的两个射频腔在静态磁场中探测类轴子粒子,解析评估了离壳区间的渐近灵敏度,发现足够薄的隔墙能显著提升质量在$10^{-6}~{\ m eV}$至$10^{-4}~{\ m eV}$范围内的纯实验室探测灵敏度。
2025-06-30 hep-ph
Prospects for probing axionlike particles at a future hadron collider through top quark production
类轴子粒子(ALP)出现在标准模型(SM)的高能扩展中的自发破缺的全局对称性。这使得ALP成为未来实验的目标之一,这些实验旨在寻找SM之外的新物理。本文讨论了未来pp对撞机FCC-hh通过与ALP($t\bar{t}+\text{ALP}$)相关的顶夸克对产生在模型无关方法中探测ALP模型参数的可能性。搜索是在半轻子衰变模式的$t\bar{t}$和分析进行使用的探测器响应的参数模拟的投影积分亮度光度$\rm 30~ab^{-1}$。结果表明,$t\bar{t}+\text{ALP}$在FCC-hh的生产是一个有前途的通道,具有显着的灵敏度探测ALP与胶子耦合。为了比较,给出了HL-LHC和其它实验中得到的ALP与胶子的耦合。
2022-08-20 hep-ph
Probing an ultralight QCD axion with electromagnetic quadratic interaction
本研究针对超轻QCD轴子,探究了由圈图阈值修正产生的电磁二次耦合,指出其可通过光学原子钟等新途径探测轴子,还推导了暗物质速度弥散引发的低频涨落背景的功率谱解析表达式,为更重轴子的搜寻提供了新方法与实验思路。
2025-09-07 hep-ph
New Collider Searches for Axion-like Particles Coupling to Gluons
类轴子粒子(Axion-like particles,ALP)是一种伪南武-戈德斯通玻色子,它与标准模型的许多扩展中出现的自发破缺的全局对称性有关。假设最一般的有效拉格朗日到5维运营商的ALP与SM领域的相互作用,我们调查的LHC 13的ALP生产与双喷气机的敏感性的第一次。这项研究的重点是光ALP,在检测器上显示为不可见的粒子。执行一个现实的检测器模拟和部署一个多变量的技术,以最好地区分信号从背景中,我们设置预期的上限ALP耦合胶子。一套全面的背景过程被认为是,它表明,这个过程提供了显着的敏感性ALP-胶子耦合和由此产生的绑定是更严格的比那些已经在大型强子对撞机。我们还提出了HE-LHC 27和FCC-hh 100的前景,并表明这些未来的对撞机能够将LHC的限制提高大约一个数量级。
2020-12-05 hep-ph
Probing High-Quality Axions with Gravitational Waves
School of Science, Chongqing University of Posts and Telecommunications(重庆邮电大学理学院);School of Physics, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学物理学院);Department of Physics and Chongqing Key Laboratory for Strongly Coupled Physics, Chongqing University(重庆大学物理系与强耦合物理重庆市重点实验室)
研究高质轴子框架中引力波信号,通过相变和拓扑缺陷生成,约束轴子质量尺度,发现部分信号与脉冲星计时阵列观测一致,强调需其他探测手段补充。
2026-04-10 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
Probing gluon nuclear PDF with direct photon production in association with a heavy quark
我们研究了在大型强子对撞机上的$pA$碰撞中与重夸克结合的直接光子产生对核胶子部分子分布函数的约束作用。这个过程对核重夸克和胶子部分子分布函数都很敏感,是一个非常有希望的候选者,可以帮助确定胶子核PDF,这在很大程度上还没有得到验证。
2011-07-19 hep-ph
Probing Gluon Sivers Function in Inelastic Photoproduction of $J/ψ$ at the EIC
我们给出了在未来EIC中$J/ψ$的包含光生过程中的单自旋不对称性的计算结果,它可以用来探测胶子Sivers函数.
2019-09-21 hep-ph
Probing the nature of the Higgs-gluon coupling
研究了7维Higgs-胶子耦合算符的单喷注和双喷注观测量,作为对顶圈诱导胶子-Higgs耦合可能偏离的探测。我们讨论了标量和赝标量希格斯玻色子的情况下,高阶算子可以给出明显的偏差从标准模型分布形状。
2013-08-09 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
Prospects for probing the gluon density in protons using heavy quarkonium hadroproduction
我们仔细研究bottomonia强子产生的质子对撞机,特别是集中在大型强子对撞机,作为一种探测质子中的胶子密度。为此,我们开发了一些以前的工作,得到定量预测和结论,我们的建议可以是有用的,以执行不同的部分子分布函数的参数化集的一致性检查。
2002-04-12 hep-ph
New method of probing an oscillating EDM induced by axionlike dark matter using an RF Wien Filter in storage rings
强CP问题的Peccei-Quinn解的直接结果是一个假想的赝标量粒子轴子,它可以耦合到胶子并导致基本粒子的振荡电偶极矩(EDM)。提出了一种利用射频维恩滤波器探测储存环轴激振荡放电的新方法。轴子边带频率和$g-2$频率($f_\text{axion} \pm f_{g-2}$)处的维恩滤波器在存在振荡EDM的情况下产生自旋共振,这通过自旋方程的分析估计和独立模拟来证实。一个简短的系统研究还表明,这种方法是不太可能受到维恩滤波器不对准问题的限制。
2021-11-10 hep-ex hep-ph
Probing flavoured Axions in the Tail of $B_q \to μ^+μ^-$
我们讨论了如何收集的LHC双μ子数据研究$B_q \to μμ$可以用来约束轻粒子的味道违反耦合$b$ -夸克。我们以味QCD轴子$a$为例,计算了运动学端点附近的$B_q \to μμa$和SM背景过程$B_q \to μμγ$的衰变率.这些速率取决于具有壳层上或壳层外光子的非微扰$B_q \to γ^{(*)}$形状因子。壳外的形状因子-相关的通用搜索超越SM粒子-在充分的一般性讨论和计算QCD求和规则的第一次。根据这些结果,我们分析了现有的LHCb数据,以获得当前和未来运行中对$B_q \to μμa$的灵敏度。我们发现,完整的LHCb数据集单独将允许探测轴子耦合尺度的顺序$10^6$ GeV的$b\to d$和$b \to s$过渡。
2021-08-28 hep-ph
Probing axion dark matter with 21cm fluctuations from minihalos
如果对称性破缺诱导轴子发生在膨胀后,大的轴子等曲率扰动可能会出现由于不同的轴子振幅在每个因果断开补丁。这导致了小尺度密度涨落的增强,从而显著影响了结构形成的演化。小晕形成的时代变早,我们估计了那些可以容纳中性氢原子的小晕的丰度,从而产生了21厘米的波动信号。我们发现,未来的射电望远镜,如SKA,可以把简单的温度无关的轴子质量模型的数量级$m_a \gtrsim 10^{-13}$ eV的轴子质量的界限,并可以扩展到数量级$m_a \gtrsim 10^{-8}$ eV的温度相关的轴子质量。
2021-05-19 astro-ph.CO hep-ph
Probing Axions with Radiation from Magnetic Stars
最近的实验表明,偏振光子可以耦合到赝标量粒子,如轴子显着。我们研究了磁星,特别是中子星辐射的轴子-光子耦合的可能观测特征。我们提出了一般的方法来计算轴子光子转换的概率在传播过程中通过一个变化的磁化真空,以及通过一个不均匀的大气。部分轴子-光子转换可能发生在中子星外的真空区。强的轴子-光子混合由于大气中的共振而发生,并且取决于轴子耦合强度和其他参数,在共振处可以发生显著的轴子-光子转换。这种转换可能会对恒星的辐射光谱和偏振信号产生可观察到的影响。我们也将我们的结果应用到轴子光子在太阳和磁性白矮星中的传播。我们发现,在传播过程中,没有明显的太阳轴子到光子的转换。
2006-11-15 astro-ph hep-ph
Probing angle of birefringence due to long range axion hair from pulsars
旋转的中子星或脉冲星可能是伪Nambu Goldstone玻色子或轴子的一个可能来源,它们可以介导脉冲星外部的长距离轴子毛。当脉冲星发射的电磁辐射穿过长程轴子毛时,轴子旋转电磁辐射的偏振,产生双折射。我们得到由于这种长距离轴向头发的双折射角为$0.42^\circ$。这个结果与脉冲星的旋转频率、半径、轴子质量、轴子光子耦合常数无关。该值在测量脉冲星光的线偏振角即$\leq 1.0^\circ$的精度范围内。只要轴子毛的射程(轴子质量的倒数)大于脉冲星的半径,即$m_a<10^{-11}$ eV和轴子衰减常数$f_a\lesssim \mathcal{O}(10^{17}\rm{GeV})$,我们的结果仍然成立。
2020-04-06 astro-ph.CO hep-ph
Exclusive axionlike particle production by gluon -- induced interactions in hadronic collisions
在这个探索性的研究中,考虑$pp$和$PbPb$碰撞的能量的大型强子对撞机(LHC)的下一个运行的胶子诱导的相互作用的类轴子粒子(ALP)的独家生产进行了调查。假设Duhram模型,我们估计相关的截面的快度范围内探测的中央和前向探测器。与预测的光诱导相互作用的独家ALP生产的比较。我们的结果表明,胶子诱导的相互作用的贡献是不可忽略的,可以成为主导的$pp$碰撞的ALP质量的小值。
2020-11-25 hep-ex hep-ph
Probing axions with neutron star inspirals and other stellar processes
在QCD轴子的某些模型中,对轴子势的有限密度修正可以导致轴子来源于大密度物体。有多种方法来测试这种现象,但也许最令人惊讶的效果是,轴子可以调解中子星之间的力量,可以像引力一样强大。这些力可以是吸引力或排斥力,它们的存在可以通过对中子星螺旋的高级LIGO观测来检测。由于数值上的巧合,具有引力强度的中子星之间的轴子力自然具有数十公里或更长的相关长度尺度,类似于中子星。未来在Advanced LIGO中对中子星合并的观测可以探测到许多数量级的轴子参数空间。由于轴子只来源于大的致密物体,轴子力避开了第五种力的约束。我们还概述了其他几种方法来探测这种现象,使用电磁信号与紧凑的对象。
2017-08-28 gr-qc hep-ph
Probing the Axion-Photon-Dark Photon Interaction at Future $e^+e^-$ Colliders
National Taiwan Normal University(台湾师范大学);National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University(台湾大学理论科学中心);Phenikaa Institute for Advanced Study, Phenikaa University(菲尼亚卡大学先进研究院)
研究未来轻子对撞机上光子、暗光子和轴子的相互作用,以单光子加缺失能量为信号,发现ILC、CEPC和FCC-ee对轴子-光子-暗光子耦合的灵敏度可达$10^{-4}\,\mathrm{GeV}^{-1}$量级,且ILC的纵向束极化可将信号显著性提高四倍。
2026-06-19 hep-ph
Alternatives to Axion Production and Detection
我们考虑相对论性重离子碰撞中夸克-胶子等离子体离子体形成过程中的轴子产生,并讨论了一种可能的探测方案。
1998-05-29 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
Probing transverse momentum dependent gluon distribution functions from hadronic quarkonium pair production
提出了用包含强子产生的$η_Q$($η_c$或$η_b$)对来提取横动量相关(TMD)胶子分布函数.我们用非相对论QCD(NRQCD)产生了$η_Q$ .在非相对论极限下,假定该过程的TMD分解为最低阶计算。对于非极化的初始强子,通过研究不同的角分布可以提取出非极化和线极化胶子分布。
2014-06-20 hep-ph
Probing the polarized gluon content of the proton through $ χ_2$ hadroproduction
确定极化质子中胶子携带的自旋是一个基本问题,不能用完全包容的深度非弹性测量来解决。重味的强子产生对强子中胶子的含量非常敏感。我们表明,极化质子-质子碰撞中的$χ_2 (3555)$生产是一个很好的候选反应,以解决这个具有挑战性的问题。
1995-10-31 hep-ph
Probing Anomalous Top-Gluon Couplings at Colliders
顶夸克的色磁和色电偶极矩的异常可以从各种高尺度理论中产生。我们进行了一个模型独立的研究,这种相互作用的限制,可以从目前的Tevatron数据和改进,可能是在大型强子对撞机或在未来的线性对撞机。
2010-10-10 hep-ph
Thermal axion production in the primordial quark-gluon plasma
本文计算了原初夸克-胶子等离子体中夸克和胶子散射热产生轴子的速率。为了得到与强规范耦合中的主导阶相一致的规范不变的有限结果,我们使用了系统场论方法,如硬热环重算和Braaten-Yuan公式。热产生的产量,去耦温度,和密度参数计算质量低于10毫电子伏的轴子。在这种情况下,当佩切-奎因尺度超过6 × 10^8 GeV时,相关的轴子数量在今天仍然可以是相对论性的,并且可以与轴子冷暗物质凝聚体共存。
2011-04-20 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Probing axion-like particles with $γγ$ final states from vector boson fusion processes at the LHC
我们进行了一个可行性研究,以寻找类轴子粒子(ALP)使用矢量玻色子融合(VBF)过程在大型强子对撞机。我们工作在一个有效场理论框架与截止尺度$Λ$和ALP质量$m_{a}$,并假设ALP耦合到强度为$\propto 1/Λ$的光子。假设质子-质子碰撞在$\sqrt{s} = 13$ TeV,我们提出的总VBF ALP生产截面,ALP衰变宽度和寿命,以及相关的运动学分布作为一个函数的$m_{a}$和$Λ$。我们认为$a\toγγ$的衰变模式表明,一个充满活力的双光子对结合两个大的双喷流质量和赝快度分离的前向喷流的要求可以显着降低标准模型的背景,导致$5σ$发现达到$10 \text{ MeV} \lesssim m_{a} \lesssim 1$ TeV与$Λ\lesssim 2$ TeV,假设一个集成的光度为3000 fb $^{-1}$。特别是,这将LHC的灵敏度扩展到ALP参数空间的先前未研究的区域。
2021-01-26 hep-ph
Probing lepton gluonic couplings at the LHC
在超越标准模型的一个有效的拉格朗日物理描述中,轻子的胶子耦合遵循标准模型的对称性,发生在八维算符中。通常,在能量低于新物理尺度的过程中,这种算符的作用会受到很大的抑制。由于这个原因,通常的有效拉格朗日量的研究仅限于最低维的运营商,这是典型的六。我们指出,在大型强子对撞机的胶子-胶子相互作用的大部分子光度的地方,这些胶子耦合到轻子在一个新的物理尺度附近的TeV可观察到的范围内。
2012-05-28 hep-ph
Probing Relativistic Axions from Transient Astrophysical Sources
相对论性轴子从瞬变源(如轴子星爆炸)的发射可以导致可观察到的特征。我们表明,从坍缩轴子星的轴子爆发可以检测到广泛的轴子质量$10^{-15} \, \textrm{eV} \lesssim m \lesssim 10^{-7} \, \textrm{eV}$在实验室实验中,如ABRACADABRA,DMRadio和SHAFT。轴子爆发的检测可以提供新的见解的基本轴子潜力,这是具有挑战性的探测,否则。在遥远的过去,一系列的爆发会产生一个与通常的冷轴子DM不同的弥散轴子背景。与其他特征的重合将为多信使天文学提供一个新的窗口。
2022-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Probing the axion-nucleon coupling with the next generation of axion helioscopes
一个有限的轴子-核子耦合,几乎不可避免的QCD轴子,导致生产的轴子通过热激发和随后的退激发的Fe-57同位素在太阳中。我们采用最新的发射率修正了这个通量的太阳边界,并研究了拟议的国际轴子天文台IAXO和它的中间级BabyIAXO探测这些轴子的灵敏度。我们比较了不同的现实实验选项,并讨论了信号的模型依赖性。BabyIXO的灵敏度已经远远超过了以前通过核子耦合搜索太阳轴子的灵敏度,IXO可以将其提高一个数量级以上。
2022-02-09 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Probing the gluon tomography in photoproduction of di-pions
STAR合作组最近报道了在超周边重离子碰撞中,在$ρ^0$共振峰附近,双π介子的排他性产生中存在相当大的$\cos 4ϕ$方位角不对称性.我们发现椭圆胶子维格纳分布和末态软光子辐射都能引起这种方位不对称。量子电动力学效应严重低估了所观测到的非对称性,这一事实可能表明胶子的量子相位分布中存在非平凡关联。
2022-02-15 hep-ph
Probing the Axion--Photon--Dark Photon Interaction with LHC Mono-Photons and Fermi-LAT Gamma-Ray Lines
National Taiwan Normal University(台湾师范大学);Sichuan University(四川大学);National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University(台湾大学理论科学中心);Phenikaa Institute for Advanced Study, Phenikaa University(菲尼亚卡大学先进研究院)
该研究结合LHC单光子数据与费米-LAT伽马射线线搜寻,探测轴子-光子-暗光子相互作用,得到相关耦合常数排除限,发现HL-LHC可进一步提升灵敏度,且联合约束可排除对应基准范围内的热 relic 轴子。
2026-10-16 hep-ph
Constraining off-shell production of axion-like particles with $Zγ$ and $WW$ differential cross-section measurements
本文描述了在大型强子对撞机(LHC)上寻找低质量类轴子粒子(ALP)的过程。如果ALP是在大型强子对撞机上通过胶子-胶子融合产生的,并衰变为玻色子,那么测量到的双玻色子截面的能量依赖性将不同于标准模型的预期。由ATLAS合作测量的$WW$和$Zγ$的微分截面被解释为限制ALP耦合到$W$ -,$Z$ -玻色子和光子假设胶子-胶子-融合生产。
2021-11-26 hep-ex hep-ph
Probing the Early Universe with Axion Physics and Gravitational Waves
我们显示的预期达到的实验网络,正在全球范围内建立的目的是检测“看不见的”轴子,在光的非标准的宇宙热历史的结果。假设轴子是暗物质,我们讨论了达到一个成功的检测由一个特定的轴子质量窗口的原始核合成发生之前的宇宙学背景的不同修改的给定的实验设置。无论是在目前的冷轴子的能量预算的情况下,通过真空重新排列机制单独产生,或在轴子弦也提供了额外的贡献的轴子能量密度的情况下,结果。我们还表明,在某些宇宙学模型中,来自轴子弦网络的引力波谱将在未来的探测器网络(如LISA和DECIGO-BBO)的范围内。我们的结论是,描述早期宇宙的一些场景可以探测联合的实验努力轴子探测和重力波多信使天文学。
2019-06-14 astro-ph.CO hep-ph
Probing the transverse dynamics and polarization of gluons inside the proton at the LHC
横动量相关的胶子分布编码的质子结构的基本信息。在这里,我们将展示如何在大型强子对撞机的质子-质子碰撞中获得重夸克偶素。特别是,他们的第一个决定可能来自对一个孤立的J/psi或Upperdum粒子的研究,该粒子与光子背靠背产生。
2014-06-02 hep-ph
Probing emergent axion electrodynamics with waveguide apparatus
本文提出用填充特殊材料的空心波导探测手征磁效应与反常量子霍尔效应共存,从而可能检测凝聚态中的涌现类轴子场。
2025-08-28 cond-mat.mes-hall hep-ph physics.optics
Probing the Weizsäcker-Williams gluon Wigner distribution in pp collisions
我们证明了在质子-质子或质子-离子碰撞中,两个夸克偶素,特别是$χ_{cJ}$和$η_c$态的衍射前向产生可以接近质子的Weizsäcker-Williams胶子Wigner分布.我们使用混合因式分解的方法,其中共线,双胶子PDF适用于质子和$k_T$相关的(维格纳或GTMD)分布的其他之一。夸克偶素的产生是在NRQCD框架下处理的。得到了双$χ_{J=1}$生产的一个特别简明的公式。
2018-07-23 hep-ph
Probing small-$x$ gluons by low-mass Drell-Yan pairs at colliders
在QCD微扰理论中,采用$Q_T$型项的全阶重约,计算了低质量Drell-Yan对的横动量分布.我们证明了在足够大的横动量下低质量Drell-Yan对的快度分布是对胶子分布及其核依赖性的有利约束来源。我们认为,低质量Drell-Yan对在前区提供了一个很好的和干净的探测小$x$胶子在对撞机的能量。
2004-08-31 hep-ph
Chiral effects on radiation and energy loss in quark-gluon plasma
本文研究了夸克-胶子等离子体中由sphaleron跃迁产生的涌现轴子对光子产生和能量损失的影响,回顾了手性切伦科夫效应及手性反常对轫致辐射的作用。
2024-09-24 hep-ph nucl-th
Probing axions with the neutrino signal from the next galactic supernova
我们研究了轴子发射在模拟大质量恒星爆炸的影响,作为补充标准中微子发射的能量损失的额外来源。这个通道的加入缩短了初生质子中子星的冷却时间,从而缩短了中微子信号的持续时间。我们将轴-物质耦合强度作为自由参数来研究它对质子中子星演化以及对中微子信号的影响。我们进一步分析了当前和下一代地下中微子探测器中增强冷却的可观测性,表明可以探测轴子质量$m_a \gtrsim 8 \times 10^{-3}$ eV的值。因此,对银河系超新星中微子的观测将为探测计划中的日光镜实验-国际轴子观测站(IAXO)-范围内的轴子质量提供宝贵的可能性。
2016-09-26 astro-ph.HE hep-ph
Probing axion in the DFSZ model
Van Lang University(文郎大学)
研究在DFSZ模型中引入新右手轻子时轴子相关特性。通过特定形式呈现标量场,分析轴子与费米子耦合等。指出新标量场质量及希格斯二重态真空期望值特定区域下,耦合修饰符符合实验约束。
2026-07-07 hep-ph
Probing MeV to 90 GeV axion-like particles with LEP and LHC
类轴子粒子(ALP),相对较轻的(伪)标量耦合到两个规范玻色子,是标准模型的许多扩展的共同特征。到目前为止,在MeV到10 GeV范围内对这种粒子的灵敏度存在差距。在本说明中,我们表明,LEP数据$Z\toγγ$衰变提供了显着的限制,在这个范围内(实际上高达$Z$ -质量)。我们还讨论了LHC和未来对撞机的敏感性。特别是LHC在用$m_{3γ}\approx m_{Z}$在$pp \to 3 γ$沟道中搜索具有$4 \lesssim m_a \lesssim 60$ GeV的赝标时显示出有希望的灵敏度。
2015-09-01 hep-ex hep-ph
Axion Gegenschein: Probing Back-scattering of Astrophysical Radio Sources Induced by Dark Matter
我们研究了一种新的技术,用于天体物理探测的轴子或类轴子粒子在银河系的暗物质晕的基础上受激衰变的轴子,我们称之为轴子盖根舍因发射。来自已知最亮的射电源的光子,其频率等于轴子质量的一半,在穿过暗物质晕传播时,会刺激轴子衰变,导致在轴子静止坐标系中与入射光子完全相反的方向上的无线电发射,并为每个射电源创建一个反源,图像被暗物质速度色散平滑。我们计算了天鹅座A的轴子盖根沙因反源(最亮的河外射电源)的通量,以及可以用SKA设置的轴子-光子耦合常数$g_{aγ}$的极限。我们发现这种方法是更强大的比以前的建议的基础上寻找附近的矮星系或银河系的轴子衰变的无线电发射。预测的极限仍然比QCD轴子模型的预测高得多,并且可以通过实验室搜索在具有类似于ADMX实验的强磁场的谐振腔中产生的无线电波来设置极限,尽管这种观察将直接测量通过星系晕的暗物质的柱密度,因此不受暗物质分布中可能的子结构的影响。
2020-08-06 astro-ph.CO 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
Probing small-x gluons by low-mass Drell-Yan pairs at RHIC and LHC
在全阶重算的QCD微扰理论中计算了低质量Drell-Yan对的横动量分布。我们证明了低质量Drell-Yan对的横向动量分布是对胶子分布及其核依赖性的有利约束源。随着背景的减少,我们认为,在RHIC和LHC中,前区的低质量Drell-Yan对提供了一个很好的和干净的小x胶子探针。
2004-03-11 hep-ph
Probing the axion-photon coupling: phenomenological and experimental perspectives. A snowmass white paper
我们提出了一个简短的概述正在进行的搜索轴子粒子通过其耦合到光子。经典的QCD轴子和最近提出的类轴子粒子被认为是。轴子-光子耦合的天体物理学界限来自对氦燃烧过程中恒星能量损失的考虑,无论是低质量还是高质量恒星。太阳观测仪在实验室强磁场中寻找太阳轴子向x射线光子的反向转换。最后,Haloscopes的目标是探测我们星系晕中的暗物质轴子。这两种类型的搜索都期待在未来取得重大进展,这将使他们能够探测恒星冷却边界以下的参数空间的大的,动机良好的部分。
2013-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Probing the quark-gluon interaction with hadrons
我们在Dyson-Schwinger/Bethe-Salpeter方法中给出了一个统一的介子和重子的图像,其中夸克-胶子和夸克-(反)夸克相互作用来自于QCD有效作用量的系统截断,并包括了它的所有张量结构.一些基态介子和重子的质量被发现是在合理的协议与预期的“夸克核心计算”,这表明部分不敏感的夸克-胶子相互作用的细节。然而,在介子扇区和激发重子中仍然存在差异,这表明高阶修正是相关的,应该按照本文概述的方法进行研究。
2015-09-01 hep-ph
Probing Axions with Event Horizon Telescope Polarimetric Measurements
利用事件视界望远镜对超大质量黑洞(如M87 $^\star$或Sgr A $^\star$)的高空间分辨率偏振成像,可以用来探测超轻玻色子(如轴子)的存在。这样的粒子可以通过超辐射机制聚集在旋转的黑洞周围,形成轴子云。当线偏振光子从视界附近的吸积盘中发射时,由于双折射效应,它们的位置角在穿过轴子背景时发生振荡。特别是,对超大质量黑洞M87 $^\star$(Sgr A $^\star$)的观测,可以探测质量约为$O(10^{-20})$ ~eV($O( 10^{-17}$)~eV)、衰变常数约为$f_a < O(10^{16})$ GeV的轴子的无量纲轴子-光子耦合$c = 2 πg_{a γ} f_a$,这与其他轴子测量结果是互补的。
2020-02-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing ultrafast magnetization dynamics via synthetic axion fields
本文提出通过高频均匀磁化振荡产生动态轴子场,从而利用低频探测信号映射超快磁化动力学,为超快磁化研究提供新方法。
2024-05-29 cond-mat.mes-hall hep-ph physics.optics
Lecture Notes: Probing ultralight axion-like particles with quantum technology
Durham University(杜伦大学)
本文综述了利用量子技术探测超轻轴子状粒子作为暗物质候选者的物理原理和实验方法,涵盖轴子-光子耦合驱动的转换搜索及高精度实验,如原子钟、光学谐振腔等,强调不同技术的互补性与发现潜力。
2026-02-19 hep-ph
Novel cosmological bounds on thermally-produced axion-like particles
利用宇宙微波背景谱和重子声学振荡的数据,我们限制了热产生的类轴子粒子(这里是轴子)与光子和胶子的耦合。轴子具有明确的软破缺质量项,它是在早期宇宙中由轴子-光子或轴子-胶子过程热产生的,解释了该领域的最新进展。我们推导出迄今为止在$10^{-4} \lesssim m_a/{\rm eV} \lesssim 100$考虑的质量范围内最严格的轴子-胶子耦合的边界,取代了SN 1987 A的现有边界。轴子-光子耦合的界限与CAST合作的轴子质量$m_a \gtrsim 3\,$ eV的结果具有竞争力。鉴于未来CMB-S4任务的敏感性,我们对预测范围进行了评论。
2022-07-04 astro-ph.CO hep-ph
Probing gluon density fluctuations at large momentum transfer $|t|$ at HERA
衍射事件中的差分$|t|$谱捕获了关于胶子结构及其涨落的信息。在这种情况下,非相干截面对目标波函数的波动很敏感。我们研究了非相干$ep$的横截面在$J/ψ$光生使用的影响参数依赖的偶极子模型。空间胶子结构被建模为胶子密度的热点,具有子结构,其中该子结构被建模为热点内的热点。我们发现,三个层次的子结构提供了一个很好的描述所有的数据,可高达$|t|=30~$ GeV $^2$。我们调查这些波动的饱和和非饱和偶极子模型,并比较我们的预测与HERA数据。
2022-02-11 hep-ph