基于长蛇座星系团 X 射线观测对类轴子粒子的限制
高能天体物理现象
2013-11-14 v2 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
类轴子粒子（ALPs）属于一类新的赝标量粒子，它们普遍与光子耦合，从而开启了光子在外磁场中振荡转化为 ALPs 的可能性。鉴于其磁场的湍流特性，预计这些振荡会在天体物理源光谱的有限能量范围内留下不规则印记。本研究利用钱德拉（Chandra）对长蛇座（Hydra）星系团的观测数据，来限制 ALPs 与光子的耦合强度。我们考虑了中心源 Hydra A 发出的 X 射线光子在星系团磁场中的转换过程。磁场强度和结构已通过观测得到良好确定，这增强了分析的可靠性。Hydra A 的 X 射线光谱中未出现异常不规则性，这一事实保守地提供了最具竞争力的限制：对于质量低于 7e-12 eV 的 ALP，其耦合常数在 95% 置信水平下满足 g < 8.3e-12 GeV-1。由于所涉及的具体现象学特征，这些限制实际上更广泛地适用于极轻的赝南姆 - 戈德斯通玻色子。
引用
@article{arxiv.1304.0989,
title = {Constraints on axion-like particles from X-ray observations of Hydra galaxy cluster},
author = {Denis Wouters and Pierre Brun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0989},
year = {2013}
}
备注
Matches published version in ApJ. Improved statistical analysis, one figure added