利用地球磁场搜寻类轴子粒子对 X 射线弥漫背景的贡献

类轴子粒子（ALP）是一种假设的超出标准模型的赝标量粒子，与暗物质和早期宇宙物理学有着引人注目的可能联系。ALP 可以通过与宇宙中磁场的相互作用转化为光子，即所谓的逆 Primakoff 效应。本文提出了一种利用 {\it Suzaku} 卫星获取的 X 射线数据，探索由 ALP 与从卫星视角看方向相关的地球磁场可能相互作用而产生的 ALP 诱导光子的新方法。{\it Suzaku} 数据适用于此目的，因为其低空地球轨道导致本征地宇宙射线背景辐射较低。我们研究了八年期间收集的四个深场区估计的 X 射线弥漫背景（XDB）光谱，是否随每个观测时期各目标场方向上的积分地球磁场强度而变化，该强度达到 $10^2$ Tm——这一数值由于相干长度大而超过了地面实验所能达到的值。通过详细分析，我们没有发现 XDB 置信水平光谱依赖于地球磁场强度的证据。我们获得了在 2-6 keV 范围内，对宇宙 X 射线背景（CXB）表面亮度可能残余贡献的 99% 置信水平上限，归一化于 $10^4$ T${}^2$ m${}^2$ 处为 $1.6\times 10^{-9}~{\rm ergs~s}^{-1}{\rm cm}^{-2}{\rm sr}^{-1}$，这对应于观测到的 CXB 亮度的 6-15%，具体取决于解释中使用的未分辨点源模型。这与目前 80-90% 的 CXB 已被分解为点源的情况相一致。