极轻轴子：强 CP 问题与暗物质

我们探讨解决强 CP 问题的轴子是否可以自然地远轻于标准 QCD 轴子。本文考虑了 Hook 提出的 $Z_\mathcal{N}$ 对称性，即 $\mathcal{N}$ 个镜像且简并的世界共存于自然界中并由轴子场联系，并详细研究了相关的现象学。其次，我们表明这种极轻轴子可以解释暗物质。这包括首次提出“模糊暗物质”QCD 轴子。由于 $Z_\mathcal{N}$ 轴子势特殊的温度依赖性，出现了一种新颖的错位机制——俘获错位（trapped misalignment），在某些情况下它还能动态地引发最近提出的动力学错位机制。由此产生的所有轴子相互作用相对于标准 QCD 轴子的普遍增强，对 ALP II、IAXO 等诸多 ALP 实验的前景有重大影响。例如，即便是 Casper Electric 的第一阶段也可能发现这种轴子。