轴子暗辐射：哈勃张力与超级神冈中微子实验

在这项工作中，我们研究了一个超对称轴子模型的暗 sector，其由晚期衰变引力微子/轴微子暗物质与轴子暗辐射组成。在早期宇宙中，轴子标量超伴（saxion）的衰变将产生大量熵。额外的熵不仅能稀释引力微子/轴微子暗物质的遗迹密度以避免宇宙过度闭合并放宽暴胀后再加热温度 $T_{R}$ 的约束，同时来自 saxion 衰变的轴子暗辐射将增加中微子有效物种数 $N_{\rm eff}$，有助于减小宇宙学哈勃张力。在晚期宇宙中，长寿命引力微子/轴微子暗物质的衰变产生具有 MeV 尺度动能的轴子。我们研究了在诸如 Hyper-Kamiokande 等中微子实验中通过逆 Primakoff 过程 $a+A \to \gamma+ A$ 搜寻此类高能轴子的潜力。