基于仙后座 A 中子星观测的轴子质量限制

对仙后座 A 中孤立中子星 (Cas A NS) 表面温度的直接 Chandra 观测及其冷却情景（近期由多个科研团队同时提出），对超流中子星核心的未知性质施加了严格约束。研究还发现，Cas A NS 的热能损失强度约为中微子辐射所能解释值的两倍。我们利用这些独特数据和明确的冷却情景，估算了 KSVZ 轴子与中子相互作用的强度。我们推测，增大的能量损失源于中子星超流核心的轴子辐射。若轴子损失与中微子损失相当，我们得出 $c_{n}^{2}m_{a}^{2}\sim 5.7\times 10^{-6}\,\text{eV}^2$，其中 $m_{a}$ 为轴子质量，$c_{n}$ 为中子的有效 Peccei-Quinn 电荷。（鉴于强子轴子模型的 QCD 不确定性，无量纲常数 $c_{n}$ 的范围可能在 $-0.05$ 到 $0.14$ 之间。）