宇称与电荷宇称违变的变 $\alpha$ 理论对 CMB 影响的分析

本文详细研究了我们近期提出的宇称与电荷宇称（PCP）违变的变 $\alpha$ 模型对穿越星系团团内介质（ICM）的宇宙微波背景（CMB）光子的影响。众所周知，ICM 由磁化等离子体组成。根据我们的模型，由于非平庸的标量-光子相互作用，CMB 在穿过 ICM 时其偏振和强度会受到影响。我们计算了 CMB 光子在穿过 ICM 的过程中其偏振和强度的整体演化（即 Stokes 参数），并将结果与 Coma 星系团的 Sunyaev-Zel'dovich（SZ）测量结果进行了对比检验。我们的模型包含一个 PCP 违变参数 $\beta$ 和一个 $\alpha$ 变化的标度 $\omega$。利用文献 [34] 中导出的 Coma 星系团光子-标量转化概率 ${\bar P}_{\gamma \rightarrow \phi}$ 的约束，我们在 ($\omega,\beta$) 参数平面中得到了等高线图。该参数空间中的 $\beta =0$ 线对应于已被充分研究的 Maxwell-dilaton 型模型，其对 $\omega$ 有下界约束 $\omega \gtrapprox 6.4 \times 10^{9}$ GeV。一般而言，随着 $\beta$ 绝对值的增大，$\omega$ 的下界也随之升高。我们的模型总体上预测了 CMB 偏振的改变，且该改变对宇称违变耦合参数 $\beta$ 存在非平庸的依赖关系。然而，在本特定研究中该参数尚未受到约束。我们表明，这一效应原则上可在未来的 CMB 偏振测量中被探测到，从而使得 $\beta$ 也能受到约束。