Axion Interactions with Domain and Bubble Walls
本研究发现类轴子粒子与相变泡壁、畴壁等一维余维缺陷的相互作用会产生与洛伦兹因子平方成正比的摩擦力，可改变早期宇宙壁的演化及引力波特征，还会生成超相对论性轴子壳暗辐射。
2024-07-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Some Properties of Multi-Component Axion Dark Matter
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（亚太地区理论物理国际中心）
该研究探讨了多组分轴子暗物质的性质，揭示了轴子混合后不同组分在暗物质预算中的主导作用，并提出了具有分层质量及衰变常数的轴子框架。
2025-12-29 astro-ph.CO hep-ph
Light axion-like dark matter must be present during inflation
类轴子粒子（ALP）可能构成所观察到的冷暗物质（CDM）的全部。ALP的参数空间取决于粒子$m$的质量和膨胀$H_I$的能量尺度，后者受未探测到原始引力波的约束。我们发现，HI上的约束意味着存在的质量尺度$m_χ= 10 {\rm \,neV} ÷ 0.5 {\rm \,peV}$，取决于ALP的敏感性$χ$，这样的能量密度的ALP的质量小于$m_χ$是太低，以解释目前的CDM预算，如果ALP字段已起源结束后的通货膨胀。这个界限影响了超轻轴子（ULA），它最近作为CDM候选者重新流行起来。光（$m < m_χ$）的ALP可以是CDM候选人，只有当ALP领域已经起源于暴胀期间，在这种情况下，参数空间的限制由非检测轴子等曲率波动。我们评论的影响，这些界限从额外的物理超出了标准模型，除了ALP。
2018-11-01 astro-ph.CO hep-ph
Ultralight Particle Dark Matter
我们回顾了超轻粒子在标准模型之外的弱耦合物理情况，特别是轴子和类轴子粒子（ALP）：（i）强CP问题的轴子解及其在标准模型的合理扩展中的嵌入;（ii）宇宙中冷暗物质由轴子和类轴子粒子组成的可能性;（iii）ALP对TeV光子的宇宙异常透明性的解释;（iv）轴子或ALP对白矮星的异常能量损失的解释。此外，我们提出了一个正在进行的和不久的将来的实验室实验，寻找轴子和ALP：haloscopes，helioscopes，和光照射通过一个墙实验的概述。
2013-10-04 astro-ph.CO hep-ph
Clustering of Primordial Black Holes from QCD Axion Bubbles
本文研究了用于解释LIGO/Virgo事件或超大质量黑洞种子的模型中原初黑洞与轴子微团簇的聚集现象，发现其产生的大等曲率扰动对模型参数施加了严格限制。
2025-07-17 astro-ph.CO hep-ph
Constraining Axion and ALP Dark Matter from Misalignment during Reheating
本文研究再加热期间错位机制产生轴子暗物质的参数空间扩展，并利用ADMX等实验约束再加热动力学。
2023-10-12 astro-ph.CO hep-ph
Searching for axion-like particles with SPHEREx
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）
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。
2026-11-06 astro-ph.CO hep-ph
Dark Matter Targets for Axion-like Particle Searches
许多现有的和拟议的针对QCD轴子暗物质（DM）的实验也可以寻找广泛的类轴子粒子（ALP）。我们分析了实验的敏感性，电磁耦合ALP DM在不同的宇宙学场景的遗物丰度设置的错位机制。我们获得基准DM目标的标准热宇宙学，一个前核合成期的早期物质统治，和一个时期的kination。这些目标在理论上是简单的，并且假设$\mathcal{O}(1)$未对准角，从而避免初始条件的微调。我们发现，一些实验将有敏感性，这些ALP DM目标之前，他们是敏感的QCD轴子，和其他人可以潜在地达到有趣的目标低于QCD带。ALP DM丰度也取决于ALP质量的来源。由强动力学（如QCD轴子）产生的依赖于温度的质量对应于具有较小衰变常数的DM候选者，从而导致更好的检测前景。
2019-05-16 astro-ph.CO hep-ph
Enhanced photon coupling of ALP dark matter adiabatically converted from the QCD axion
我们重新审视了量子色动力学轴子和类轴子粒子（ALP）在能级交叉处的绝热转换，这可能发生在早期宇宙中作为一个假设的质量混合的存在的结果。这类似于中微子振荡中的米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦效应。在精炼的绝热转换发生的条件，我们专注于一个场景中的ALP产生的绝热转换的QCD轴子解释所观察到的暗物质丰度。有趣的是，我们发现ALP的衰减常数可以比通常的情况下，其中ALP是由重新排列机制产生的小得多。因此，ALP-光子耦合被增强了几个数量级，这对于未来使用ALP-光子耦合的ALP和轴子搜索实验是有利的。
2018-10-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Predictions for Axion Couplings from ALP Cogenesis
在标准模型中加入一个类轴子粒子（ALP），在早期宇宙中具有场速度，同时解释了观测到的重子和暗物质密度。这需要ALP与光子、核子和/或电子之间的一个或多个耦合，这些耦合被预测为ALP质量的函数。这些预言的出现是因为暗物质与重子密度的比率与ALP场速度无关，从而允许ALP质量$m_a$与衰变常数$f_a$之间存在相关性。预测的耦合的数量级大于那些为QCD轴子和暗物质从传统的ALP错位机制。因此，这个方案，ALP共生，是在未来的实验ALP搜索从实验室和恒星的对象，并为暗物质。
2020-06-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axions and ALPs: a very short introduction
QCD轴子最初被预测为强CP问题的动力学解。类轴子粒子（ALP）也是包括弦论在内的许多高能物理模型的一般预测。对轴子的理论模型进行了综述，给出了一个与标准模型耦合的多轴子作用。这些轴子的耦合和质量可以跨越许多数量级，宇宙学使我们考虑几种不同的轴子群体，它们表现为相干凝聚体或相对论粒子。轻而稳定的轴子是暗物质的主要候选者。评述了轴子宇宙学和遗迹密度的计算。一个非常简短的调查所产生的直接耦合到标准模型的轴子的现象，和他们独特的引力相互作用。
2017-12-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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 potential, topological defects and CP-odd bubbles in QCD
一般地说，QCD中的θ依赖性比大N_c方法或瞬子论证所提出的要复杂得多。一般地，真空能E_{vac}（θ）是θ的多值函数，允许存在亚稳态。我们讨论了这种亚稳态真空的衰变理论与不轴子，并指出了潜在的相关性，这和相关现象的约束暗物质轴子。基于对轴子势的分析，提出了在RHIC上进行新的轴子搜索实验的设想。值得注意的是，即使θ= 0，假真空衰变也会随着CP的最大破坏而进行。我们进一步推测，著名的萨哈罗夫标准重子发生可以满足QCD尺度。
1998-07-10 astro-ph hep-ph
Axion-like Particle Conversion in the Solar Magnetic Field
该研究探讨太阳磁场中类轴子粒子与光子的转换现象，利用NuSTAR观测数据对ALP-光子耦合施加严格约束。
2025-01-27 astro-ph.CO hep-ph
Signals of Axion Like Dark Matter in Time Dependent Polarization of Light
我们考虑通过使用光的偏振角的时间序列数据来搜索类轴子粒子（ALP）。如果ALP的凝聚起着暗物质的作用，光的偏振面作为时间的函数振荡，我们可以通过连续观察偏振来检测ALP的信号。特别是，我们讨论了傅立叶变换的数据的时间相关的偏振角的分析是强大的发现ALP暗物质的信号。我们特别注意来自天体物理源如原行星盘、超新星遗迹、宇宙微波背景辐射的前景辐射等的光，指出对于ALP质量的$\sim 10^{-22}$ - $10^{-19}\ {\rm eV}$，在傅立叶空间中的ALP搜索可以到达其他搜索尚未探索的参数区域。
2019-11-30 astro-ph.CO 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 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
Probing Axion-like Particles via CMB Polarization
类轴子（Axion-like particles，ALP）通过耦合作用使光子的线偏振态发生旋转，并将宇宙微波背景（cosmic microwave background，CMB）$E$模转换为$B$模。通过假设ALP $ϕ$具有二次势$V=m^2ϕ^2/2$，我们推导出ALP动力学与旋转角之间的关系。我们计算了CMB观测对ALP-光子耦合$g$的当前和未来的灵敏度，它可以达到$10^{-32}\,\mathrm{eV}\lesssim m\lesssim 10^{-28}\,\mathrm{eV}$的$g=4\times 10^{-21}\,\mathrm{GeV}^{-1}$，并且远远超过任何质量$m\lesssim 10^{-25}\,\mathrm{eV}$的其他搜索。我们发现，在观察者的ALP场的波动，这在以前的研究中被忽略，可以诱导显着的各向同性旋转的CMB偏振。各向同性和各向异性旋转的测量使我们能够对相关量（如ALP质量$m$和ALP密度参数$Ω_ϕ$）进行限制。特别是，如果LiteBIRD检测到各向异性旋转，我们得到张量与标量比的下限为$r > 5 \times 10^{-9}$。
2021-03-11 astro-ph.CO hep-ph
Constraining resonant photon-axion conversions in the Early Universe
在宇宙的热历史中，原始磁场的存在会引起光子和类轴子粒子（ALP）之间的共振转换。这些转换会扭曲宇宙微波背景（CMB）的黑体光谱。在这种情况下，我们推导出的光子ALP共振转换使用高精度的宇宙背景探测器上的FIRAS仪器收集的CMB光谱数据的界限。我们得到了光子-ALP耦合常数g乘以磁场强度B的乘积的上限，当ALP质量低于eV时，g B > 10^{-13} GeV^{-1} nG。
2009-08-06 astro-ph.CO hep-ph
Axion dark matter with explicit Peccei-Quinn symmetry breaking in the axiverse
本文研究了早期宇宙中显式PQ对称性破缺下QCD轴子与ALP的质量混合及能级交叉现象，发现该机制可抑制QCD轴子遗迹密度并增强ALP遗迹密度，可能引发轴子畴壁、纳赫兹引力波和原初黑洞等宇宙学效应。
2024-08-28 astro-ph.CO hep-ph
Bounds on Axions-Like Particles Shining in the Ultra-Violet
利用哈勃太空望远镜紫外档案数据观测矮椭球星系和星系团，对14.4-22.2 eV质量的类轴子粒子（ALPs）进行限制，推导的ALP-光子耦合限制超越先前结果超一个数量级。
2025-05-29 astro-ph.CO hep-ph
Lyman-$α$ limit on axion-like cold dark matter
本文利用低红移再电离数据给出 ALP 冷暗物质在 30-1000 eV 质量范围的新莱曼-α限制，在 375-425 eV 区间最严格，并结合其他界限给出错位与冻结产生机制下的排除限。
2024-10-21 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational wave probes of axion-like particles
我们最近发现，轴子和类轴子粒子（ALP）在早期宇宙中开始振荡时，可能会发射出可观测到的随机引力波（GW）背景。在这份说明中，我们确定了ALP参数空间的区域，这可能是由未来的GW探测器，包括地面和空间为基础的干涉仪和脉冲星定时阵列探测。有趣的是，这些实验有能力探测轴子从下而上，即在非常弱的耦合制度，否则不受约束。此外，我们还讨论了有限暗光子质量和动力学混合对机制的影响，以及轴子与标准模型场耦合的敏感性。我们的结论是，现实的轴子和ALP的情况下，确实可能会探测GW的实验在未来，并提供进一步研究的信号模板。
2020-12-22 astro-ph.CO hep-ph
Chern-Simons bubbles: Lopsided false vacuum decay in axion electrodynamics
本研究在含平行背景电磁场的轴子电动力学中发现新型反作用瞬子解，对应屏蔽电磁场的轴子畴壁成核，解具有独特的外低能区特征并可沿场向拉长，为粒子物理与宇宙学提供新研究方向。
2024-01-31 gr-qc hep-ph hep-th
Probing a diffuse flux of axion-like particles from galactic supernovae with neutrino water Cherenkov detectors
在这篇文章中，我们声称，类轴子粒子（ALP）与MeV的质量可以产生半相对论性的速度在核心坍缩超新星（SNe），产生一个弥漫的银河通量。我们表明，这些ALP可以检测到中微子水切伦科夫探测器通过$a \, p \rightarrow p \, γ$相互作用。使用超级神冈的数据，我们推导出新的约束ALP参数空间，不包括一个区域跨越一个数量级以上的ALP-质子耦合的冷却范围内的ALP质量的范围内的$1-70$ ~MeV和ALP-质子之间的耦合$\sim 2\times10^{-5}-2\times10^{-4}$。我们表明，未来的超神冈将能够探测耦合小到$\sim 10^{-5}$，大大限制了SN 1987 A冷却边界以上的允许区域。
2025-07-14 astro-ph.CO hep-ph
Lepton flavour violation from an anomaly-free leptophilic axion-like particle
受最近Xenon1T实验结果的启发，我们研究了一种与轻子味相关的无反常的类轴子粒子（ALP）及其对带电轻子味破坏（CLFV）的影响。我们提出了两个代表性的模型。第一种认为ALP起源于产生带电轻子质量的黄子。第二个模型假设一个更大的味道对称性，使更一般的混合在带电轻子是可能的，同时保持味道依赖的ALP耦合。我们发现，keV ALP解释氙1T的结果仍然是可行的轻子味违反和恒星冷却天体物理极限。另一方面，如果Xenon1T的结果得到证实，未来的CLFV测量可以作为补充，以探测这种可能性。
2020-08-17 astro-ph.CO hep-ph
A Non-Inflationary Axion and ALP Misalignment Mechanism
基于量子引力破坏全局对称性的考量，提出由 Planck 抑制项导致的对称性破缺可提供一种非暴胀的失配机制，从而在低温下产生轴子及 ALP 场的相干振荡。
2025-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion Cosmology with Multi-Branch Yang-Mills
Tohoku University（东北大学）；Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
本文提出轴子宇宙学中多分支杨-米尔斯结构在轴子获质量时的关键作用，揭示新的相变、反弹气泡等现象，为轴子宇宙学提供新预测。
2025-11-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion-like ALPs
本文通过强制施加真正的类轴子性质，构建了更具约束性的ALP有效场论，为在 collider 和低能实验中寻找ALP提供了理想的基准场景。
2023-03-10 hep-ph
Non-perturbative over-production of axion-like-particles (ALPs) via derivative interaction
类轴子粒子（Axion like particles，ALP）是标准模型以外的物理学中的一种常见粒子，是一种赝标量南武-戈德斯通玻色子，一旦全局$U(1)$对称性自发破缺，就会出现。ALP可以从各种非微扰的量子效应中获得质量，例如异常或瞬子。ALP可以通过导数相互作用耦合到包含标量凝聚体（如暴胀子或模场）的物质扇区，而轴子{ \it衰变常数} $f_χ$抑制了导数相互作用.虽然弱相互作用，ALP可以产生大量的均匀凝聚体的相干振荡。在本文中，我们将研究这样一种情况，即ALP可以大量产生，在某些情况下，甚至可以通过奇数和偶数维算子过接近宇宙，只要$f_χ/Φ_{\rm I} \ll 1$，其中$Φ_{\rm I}$表示标量凝聚体$ϕ$相干振荡的初始振幅。我们将简要地提到这种危险的生产过剩将如何影响宇宙中的暗物质和暗辐射丰度。
2015-08-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Quest for an Intermediate-Scale Accidental Axion and Further ALPs
最近探测到的宇宙微波背景偏振计实验BICEP 2的张量波动的B模式功率谱基本上排除了所有合理的轴子模型，其衰变常数是$10^{13}$ GeV以上。此外，有强大的理论，天体物理学和宇宙学的动机模型，涉及，除了轴子，也轴子状粒子（ALP），衰变常数在中间尺度范围内，之间的$10^9$ GeV和$10^{13}$ GeV。在这里，我们提出了一个一般性的分析模型与轴子和进一步的ALP和推导出的轴子和ALP光子（和电子）耦合的相对大小的界限。我们讨论了我们可以从测量的轴子和ALP光子耦合的基本参数的基础紫外线完成的理论。对于后者，我们考虑扩展的标准模型，其中的轴子和ALP（s）出现作为伪南武-戈德斯通玻色子从全球手征$U(1)$（Peccei-Quinn（PQ））对称性的破坏，意外地发生从精确的离散对称性的低能量残余。在这样的模型中，轴子和进一步的ALP被保护免受灾难性的显式对称性破缺的影响，由于普朗克尺度抑制运营商。考虑的情况下，利用重右手中微子得到他们的质量通过PQ对称性破缺，从而解释了小质量的活性中微子通过电弱和中间PQ对称性破缺规模之间的跷跷板关系。我们展示了一些模型，可以同时容纳一个轴子暗物质的候选人，ALP解释宇宙的异常透明度$γ$ -射线，和ALP解释最近报道的3.55千电子伏的伽马线从星系和星系团，如果各自的衰变常数是中等规模。
2014-06-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Phenomenology of axion-meson mixing and scattering processes
Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE)（高能物理研究所（IFAE））；The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)（巴塞罗那科学技术学院（BIST））
本研究在手征微扰理论中推导了任意质量轴子类粒子与介子的混合及散射振幅，恢复了QCD轴子极限，并给出了包含同位旋破缺的通用参数化框架。
2026-10-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Intrinsically faint quasars: evidence for meV axion dark matter in the Universe
越来越多的观测表明存在本质暗淡的类星体子群（已知类星体的百分之几），具有非宇宙学量子化红移。在这里，我们发现一个爱因斯坦方程的分析解决方案，描述由周期性相互作用势的轴子制成的气泡。这种粒子目前被认为是暗物质的主要候选者之一。气泡内部具有相等的引力红移，可以是零到无穷大之间的任何值。量子压力支持泡沫防止崩溃，并产生在数亿年以上的尺度上稳定的状态。我们的结果解释了观测到的类星体红移的量子化，并表明与邻近星系相关的本质上微弱的点状类星体是质量为10^8-10^9 M_{Sun}、半径为10^3-10^4 R_{Sun}的轴向泡。它们诞生于活跃的星系，并被喷射到周围的空间。这些类星体的性质明确地表明宇宙中存在轴子暗物质，并产生轴子质量\approx 1 meV，这符合天体物理学和宇宙学参数限制的开放轴子质量窗口。
2004-11-18 astro-ph hep-ph
Shedding Infrared Light on QCD Axion and ALP Dark Matter with JWST
本研究利用JWST的NIRSpec IFU光谱观测，对0.47至2.55 eV质量范围的QCD轴子和ALP暗物质的光子耦合施加了最强限制，并探测了新质量范围，为未来发现暗物质提供了可能。
2025-03-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Constraining axion-like particles from rare pion decays
类轴子粒子（ALP）比中性π介子轻的紫外光完成一般会引起ALP中性π介子混合，因此对混合角的直接约束很敏感。对于ALP的π质量以下，我们证明了强大的和新颖的边界的ALP-π混合角可以从现有的稀有π衰变数据，测量PIENU和PIBETA实验。
2020-10-10 hep-ph
Imprints of the Early Universe on Axion Dark Matter Substructure
尽管实验取得了相当大的进展，但类轴子粒子（ALP）参数空间的大部分仍然难以在陆地实验中探测。然而，在某些情况下，ALP暗物质（DM）分布的小尺度结构被强烈增强，为天体物理测试提供了机会。这种增强可以由核合成前的早期物质支配（EMD）时期产生。这种宇宙学出现在许多紫外线完成，并产生正确的遗迹丰度弱耦合$f_a\sim 10^{16}$ GeV，ALP质量范围$10^{-13}$ eV $<m_a < 1$ eV，没有微调的初始失准角。这个范围包括$10^{-9}-10^{-8}$ eV附近的QCD轴子。EMD促进ALP小尺度结构的生长，导致形成密集的ALP微簇。我们研究了初始ALP振荡，再加热温度和有效压力之间的相互作用，提供分析估计的微集群的丰度和属性。EMD宇宙学中的ALP微团比$Λ$ CDM中的更密集、更丰富。虽然增强的子结构一般减少了直接检测实验的前景，我们表明，脉冲星定时和透镜观测可以发现这些小晕在大范围的ALP质量和再加热温度。
2020-02-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
No chiral light bending by clumps of axion-like particles
我们研究了光子与类轴子粒子（ALP）之间存在宇称破坏耦合时光的传播。简单地说，这种相互作用可能导致光线分裂成两个不同偏振手性和不同折射角的单独光束。然而，通过使用程函方法，我们明确表明，这是不是这样的情况下，ALP团块不产生任何空间双折射。这是由于光子的频率和波矢量的非平凡变化而发生的，其吸收ALP场的时间导数和梯度。我们认为，这些变化代表了一种新的方式来探测ALP光子耦合与精确的频率测量。
2019-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Minimal Flavor Violation with Axion-like Particles
我们重新审视的味道变化过程中涉及的轴子样粒子（ALP）的通用ALP有效拉格朗日的背景下，讨论可能的UV完成提供相关的裸ALP耦合的起源。我们专注于最小的情况下，ALP有味道保存耦合在树的水平，和领先的味道变化的耦合所产生的回路涉及汤川耦合的标准模型费米子。我们注意到，这种辐射产生的风味变化ALP耦合可以很容易地抑制在场理论ALP模型与明智的紫外线完成。我们还讨论了我们的结果的弦论ALP起源于高维$p$形式的规范场，例如ALP在大体积弦紧化的情况下的含义。
2017-12-11 hep-ph
Galaxy Cluster Thermal X-Ray Spectra Constrain Axion-Like Particles
类轴子粒子（ALP）和光子在磁场存在下相互转换。在keV能量的环境中的星系团，转换概率可以成为未抑制的轻ALP。将热X射线光子转换为ALP可以在星系团热韧致辐射谱中引入台阶状特征，我们认为现有的星系团X射线数据应该足以将低质量区$m_a \lesssim 1 \times 10^{-12}\,{\rm eV}$中ALP的边界扩展到$M \sim 7\times 10^{11}\, {\rm GeV}$，对于$10^{11}\, {\rm GeV} < M \lesssim 10^{12}$ GeV的光ALP，产生了有趣的和独特的观测特征，可以通过现有的和即将到来的X射线来探测（和潜在的X射线偏振）观测星系团。
2015-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Photophobic ALP
我们探讨了一个类轴子粒子（ALP），轴子的耦合光子最大限度地抑制没有微调的基本参数的模型和现象。我们表明，憎水可以是ALP模型的一个自然的UV属性，并确定不可约的耦合憎水ALP的光子引起的违反轴子移位对称性。疏磁轴子的签名是从根本上不同于那些典型的碱性磷酸酶，是特别感兴趣的基于对撞机的实验，其中标准模型摩擦子测量提供了一个显着的探针在更高的质量。各种各样的地面和天体物理测量约束的参数空间的憎水ALP，虽然边界通常是弱得多的典型ALP相比。我们讨论的影响粒子生产弛豫模型的基础上，憎水的ALP，发现他们在温和的紧张局势与现有的实验约束。
2018-09-13 hep-ph
Photon-axion conversion in Active Galactic Nuclei?
类轴子粒子（Axion-Like Particles，ALPs）是当前研究的热点。我们分析的背景下，活动星系核（AGN）的相对论性喷流模型的光子ALP转换超过100个来源。与以前的说法相反，我们发现，这个过程不能发生在100 GeV以上，无论实际的活动星系核模型和ALP参数的值。这一结果排除了一种绕过100 GeV以上宇宙不透明度的策略，这显然是观测所需要的。我们还表明，一些活动星系核的可观察到的效果，可以显示在X和软伽玛射线波段。
2009-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Heavy Axions Can Disrupt $γ$-ray Bursts
本研究探究重类轴子粒子（ALPs）对γ射线暴（GRB）火球的扰乱作用，通过将ALP相互作用加入GRB火球模型，利用明亮GRB观测对200 MeV-5 GeV质量范围的ALP-光子耦合给出了低至约4×10^-12 GeV^-1的强约束。
2025-01-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Axion-like Dark Matter from the Type-II Seesaw Mechanism
虽然类轴子粒子（ALP）是暗物质的热门候选者，但其质量产生机制以及宇宙热演化仍不清楚。在这封信中，我们提出了一个新的质量产生机制的ALP在电弱相变的存在下的第二类跷跷板机制。由于ALP在电弱标度下获得唯一的质量，因此ALP振荡温度上存在与ALP的特定质量无关的截止标度，这是这种情况的一个显着特征。ALP与活跃的中微子耦合，使得中微子振荡在稠密ALP环境中的物质效应成为确凿的证据。作为一个副产品，最近由CDF合作观察到的$W$ -玻色子质量异常也被TeV尺度的II型跷跷板引用。我们对三种新的物理现象作了一次解释.
2022-10-24 hep-ph
Detecting Axion-Like Particles With Coiled Optical Fibers I: Silica Fibers
Arnold Sommerfeld Center, Ludwig-Maximilians-Universität（阿诺德·索末菲中心，慕尼黑大学）；Max-Planck-Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
本研究提出利用外部磁场中的盘绕光纤探测类轴子粒子，构建了对应光子-ALP转换的理论框架，固体二氧化硅光纤的主导信号为光子相移，空芯光纤可显著增强ALP信号，有望在大ALP质量区域设定新约束。
2026-08-31 astro-ph.CO hep-ph quant-ph
Axion-like particle dark matter in the linear regime of structure formation
如果类轴子粒子（axion-like particles，ALP）是暗物质（dark matter，DM）的主要组成部分，由于其玻色子性质和相对较小的质量，它们在宇宙结构的形成上可能表现出与点状暗物质粒子不同的行为。在研究构造形成时，通常将DM视为具有给定密度和给定速度的特殊流体。ALP流体与点状无碰撞DM流体服从相同的连续性方程，但具有不同的一阶速度方程。在结构形成的线性区域中，所得到的观测差异对于QCD轴子是可以忽略的，但对于非常轻的ALP可能是有趣的。
2017-01-17 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Direct detections of the Axion-like particle Revisited
本文重新研究轴子类粒子（ALP）的直接探测，首次考虑逆普里马科夫与逆康普顿散射振幅的干涉，发现大能量下干涉项主导，并基于新公式评估多个实验的约束，其中JUNO十年曝光可提供有竞争力的耦合限制。
2023-11-16 hep-ph
Electroweak axion in light of GRB221009A
该研究提出，与 GRB221009A 高能光子存活率相关的类轴子粒子（ALP）可解释为具有无反常 $Z_{10}$ Froggatt-Nielsen 对称性的电弱轴子。
2023-10-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Can axion clumps be formed in a pre-inflationary scenario?
QCD轴子和类轴子粒子（ALP）是暗物质的有力候选者。对于QCD轴子，当Peccei-Quinn（PQ）对称性在暴胀后自发破缺时，大的初始涨落会导致轴子团簇的形成。另一方面，当对称性在暴胀过程中已经被破坏时，人们认为，由于初始轴子波动的振幅很小，轴子团的形成不会发生。我们重新审视这种普遍的理解，考虑QCD轴子和ALP。我们发现，对于QCD轴子，即使我们考虑一个非常微调的初始条件，也不会发生团块的形成。同时，它证明了一个ALP，它允许一个更一般的潜在形式，块的形成可以通过快子不稳定性或/和共振不稳定性，考虑多个余弦势。
2020-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion-like particles and high-energy gamma rays: interconversion revisited
该研究针对类轴子粒子（ALPs）搜寻问题，通过Monte Carlo模拟磁化环境中TeV高能伽马射线与ALPs的相互转化，完整纳入星系际电磁级联效应，为当前及未来的ALP探测研究提供改进的传播过程分析。
2023-08-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Axion dark matter from first-order phase transition, and very high energy photons from GRB 221009A
研究经历一阶相变的类轴子粒子，发现其丰度相比标准失准机制显著增强，不仅能在更广参数空间解释暗物质，还能通过轴子-光子振荡解释GRB 221009A的极高能光子观测及NANOGrav引力波提示。
2022-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Low-Energy Effective Theory of Axions and ALPs
轴子和类轴子粒子（axion-like particles，ALP）是标准模型高能扩展的低能产物，它们通过被新物理领域质量尺度$Λ$抑制的高维算符与已知粒子相互作用。从最一般的5维相互作用开始，我们详细讨论了ALP耦合从新物理尺度到电弱对称性破缺尺度及以下能量的演化。我们推导出相关的异常尺寸在两个回路的顺序规范耦合和一个回路的顺序汤川相互作用，仔细考虑的治疗涉及ALP耦合到希格斯电流的冗余运营商。我们占一个循环（和部分两个循环）匹配的贡献在弱规模，特别是包括风味变化的影响。详细讨论了有效拉格朗日量的不同等价形式之间的关系。我们还构造了ALP与光子和轻赝标介子相互作用的有效手征拉格朗日量，指出了与QCD轴子的相应拉格朗日量的重要区别。
2021-04-26 hep-ph hep-th
Axion-like particle oscillations
弦论的紧化可以产生许多与电磁弱耦合的轻类轴子粒子（ALP）。通常，可能存在大量ALP，其中线性组合具有潜在可观察到的电磁耦合。只有一个ALP耦合到电磁的基础通常与质量基础不一致。这导致了“电磁”ALP和许多不直接与光子相互作用的“隐藏”ALP之间的混合。这个过程类似于中微子振荡。我将讨论天体物理ALP信号的这种混合的现象学后果，特别是表明它可能会显着减少预测的信号在实验中，如欧洲核子研究中心的轴子太阳望远镜。
2022-01-12 hep-ph
Gamma Ray Signals from Cosmic Ray Scattering on Axion-Like Particles
暗物质（DM）可能由轴子样粒子（ALP）组成，它们与光子和标准模型费米子耦合。本文研究了宇宙线（CR）电子在背景ALP上散射产生的光子信号。对于一系列的质量，我们发现，这些界限可以竞争力的ALP-电子耦合的新的约束，虽然在许多模型中的寿命约束可能会取代这些界限。除了目前的费米约束，我们还考虑未来的e-Astrogram边界，这将有更大的灵敏度ALP-CR诱导的伽马射线。
2020-12-14 hep-ph
