从致密星约束超轻标量的电磁耦合

如果一个超轻标量与致密旋转星的电磁场相互作用，则会在星外产生一个长程标量场。标量场的类库仑轮廓在领头阶等价于星上的一个有效标量电荷。在双星系统中，标量诱导的电荷会导致星之间的长程力，标量场作为媒介。标量-光子相互作用会修改真空中电磁场的麦克斯韦方程，导致色散关系改变。这可以观测为来自此类源的光子的表观红移。标量场还会诱导额外的电场和磁场，从而影响从这类致密天体辐射的电磁能量。由时变电磁场激发的标量场也可以以辐射形式从致密星带走能量，从而贡献其自旋-down光度。我们利用Crab脉冲星、软伽马重复暴SGR 1806-20和伽马暴GRB 080905A的电磁辐射测量和自旋-down光度，约束了标量-光子耦合。我们还预测了未来对双星系统（如PSR J0737-3039）中两个致密星之间长程力的测量以及致密星表观红移的测量对耦合的预期约束。未来在精密时钟灵敏度方面的进展以及对具有强表面磁场、大半径和低频发射的恒星的定向观测，可以显著收紧这些耦合极限。