轴子与白矮星光度函数

白矮星的演化可以描述为一个简单的冷却过程。最近，已经能够以前所未有的精度确定它们的光度函数，即单位体积和光度间隔内的恒星数量。由于该函数亮支的形状仅对平均冷却速率敏感，我们利用这一性质来检验轴子（一种被提出但尚未被探测到的弱相互作用粒子）可能的存在。我们在此表明，将轴子发射率包含在白矮星演化模型中，显著改善了理论计算与观测到的白矮星光度函数之间的一致性，从而提供了轴子可能存在的第一个正面迹象。我们的结果表明，最佳拟合在 $m_a \cos^2\beta \sim 2-6$ meV 时获得，其中 $m_a$ 是轴子的质量，$\cos^2\beta$ 是一个自由参数，并且大于 10 meV 的值被明确排除。