透过星系团棱镜的活动星系核：类轴子粒子的界限
高能天体物理现象
2025-08-19 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
假想的类轴子粒子因其可能作为暗物质或揭示尚未发现的基本物质组成的信息而备受关注。当光子穿过磁场区域时可能会产生此类粒子。这种转换概率取决于磁场参数和光子能量，导致光穿过磁化区域时产生多个光谱吸收特征。传统上，天体物理搜索侧重于在单个天体中探测此类特征。然而，对宇宙磁场特性的有限理解阻碍了这一进展。在此，我们引入一种新方法，通过分析位于星系团（巨大的磁场储库）背后的活动星系核的叠加（而非单个）光谱。叠加有效地平均了磁场中的不确定性，揭示了光子到 ALP 转换的独特阶梯状光谱特征。通过这种方法，我们进入了以前无法触及的纳电子伏特质量区间的 ALP 参数空间。采用这种方法，通过使用不同的望远镜并增加叠加数据集的规模，将显著改善现有对广泛质量范围的界限。特别是，Cherenkov Telescope Array Observatory 将广泛探测 ALP 可作为暗物质的参数空间。
引用
@article{arxiv.2506.02848,
title = {Active galactic nuclei through the prism of galaxy clusters: bounds on axion-like particles},
author = {Denys Malyshev and Lidiia Zadorozhna and Yuriy Bidasyuk and Andrea Santangelo and Oleg Ruchayskiy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.02848},
year = {2025}
}