来自超新星墓地的轴子回声

由天空中某一源触发的轴子暗物质的受激衰变，可沿视线延长线产生光子通量，指向该源的相反方向。这一所谓轴子“回声”信号的强度取决于该源的整个历史，并且对于当今暗弱但过去通量密度很大的源（如超新星遗迹，SNRs）可能依然很强。该回声信号在射电波段最为可观。我们研究了平方公里阵列（SKA）等射电望远镜对已被观测到的 SNR 所产生的回声信号的灵敏度，并表明对于轴子质量 $m_a \lesssim 10^{-5}\;\mathrm{eV}$，SKA 可探测到量级为 $g_{a\gamma\gamma} \sim \mathcal{O}(10^{-11}) \,\mathrm{GeV}^{-1}$ 的轴子-光子耦合。此外，我们给出了来自古老 SNR 以及未来可能被探测到的新生超新星信号的探测范围预测。有趣的是，可观测的回声信号可能来自古老的“幽灵” SNR，它们在过去非常明亮，但如今已暗弱到未被观测到。