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活动星系核跨活动状态的光谱变化与类轴子粒子搜寻

高能天体物理现象 2026-01-23 v2 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

类轴子粒子(ALPs)是引人注目的暗物质候选者,也是通往标准模型之外新物理的潜在门户。穿过磁化区域的光子可以转化为类轴子粒子,在天体物理光谱中产生特征性的、能量依赖的吸收特征。这种转化的概率敏感地依赖于光子能量和所经磁场的性质。现有的大多数搜寻都集中在单个天体物理源上,但宇宙磁场结构和强度的不确定性限制了它们的探测能力。最近,我们已证明,通过星系团观测到的活动星系核(AGNs)为类轴子粒子搜寻提供了特别有前景的目标。通过叠加多个活动星系核-星系团视线,可以对星系团中了解甚少的磁场构型进行平均,并恢复出独特的类轴子粒子引起的光谱抑制特征,从而显著提高灵敏度。在这项工作中,我们研究了此类分析中一个可能的系统不确定性:活动星系核光谱的内禀时间变化。我们证明,活动星系核的流量变化与光谱硬度相关,并且对爆发态和宁静态的时间平均可能会模拟出由类轴子粒子-光子混合所印刻的抑制特征。我们的发现意味着近期的约束仍然是保守的,而将详细的光谱变化信息纳入叠加分析可以进一步加强对类轴子粒子的搜寻。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.22344,
  title  = {AGN spectral variability across activity states and searches for axion-like particles},
  author = {Denys Malyshev and Lidiia Zadorozhna and Yuriy Bidasyuk and Andrea Santangelo and Oleg Ruchayskiy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22344},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted to PoS Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources - XV (MULTIF2025)