利用 POLARBEAR 限制宇宙微波背景中类轴子偏振振荡

极轻的赝标量场（常被称为轴子）是引人注目的暗物质候选者，并可能通过其电磁场耦合被探测到。近来提出了一种利用宇宙微波背景（CMB）的新探测技术，其依赖于轴子场以与其质量（在适当单位下）相等的频率振荡这一事实，从而导致随时间变化的双折射。对于适当的振荡周期，这允许通过 CMB 线偏振的诱导正弦振荡来探测望远镜处的轴子场。我们在两年的 POLARBEAR 数据中搜寻此效应。我们未探测到信号，并对振荡频率在 $0.02\,\text{days}^{-1}$ 与 $0.45\,\text{days}^{-1}$ 之间的正弦振幅给出了 $95\%$ 中位上限 $0.65 ^\circ$，这对应于 $9.6 \times 10^{-22} \, \text{eV}$ 到 $2.2\times 10^{-20} \,\text{eV}$ 的轴子质量。在以下假设下：1）轴子构成全部暗物质，且 2）轴子场振幅为瑞利分布的随机变量，这转化为对轴子-光子耦合 $g_{\phi \gamma} < 2.4 \times 10^{-11} \,\text{GeV}^{-1} \times ({m_\phi}/{10^{-21} \, \text{eV}})$ 的限制。