中文

基于快速脉冲射电信号位移测量约束轴子-光子混合

宇宙学与河外天体物理 2026-03-13 v1 高能天体物理现象

摘要

快速脉冲射电信号(FAST)通过其位移测量( DM )提供了强大的星际等离子体宇宙探针。虽然 DM 的显著部分来自星际介质(IGM),但来自宿主星系和源处立即环境的贡献仍不确定,FAST 的物理起源仍在积极探讨中。本文研究了 FAST 源自高磁场中子星(NS)的可能性,其磁场可促进轴子-光子混合。此类混合可修改光子传播并诱导观察到的有效位移贡献。我们利用具有已知红移的 FAST 样本,进行贝叶斯蒙特卡洛(MCMC)分析以约束轴子质量 mam_a 和轴子-光子耦合 gaγγg_{a\gamma\gamma}。在参数化宇宙学框架下,我们获得 ma=1.161.08+4.40μeVm_a = 1.16^{+4.40}_{-1.08}\,\mu{\rm eV}gaγγ=(1.761.64+6.69)×1016GeV1g_{a\gamma\gamma} = (1.76^{+6.69}_{-1.64})\times10^{-16}\,{\rm GeV}^{-1},以及物理上一致的星际质子分数 fIGM=0.8370.056+0.053f_{\rm IGM} = 0.837^{+0.053}_{-0.056}。我们进一步通过采用非参数高斯过程(GPR)重构 DM-zz 关系来测试边界对宇宙学建模假设的鲁棒性,结果在统计上保持一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.11657,
  title  = {Constraints on Axion-Photon Mixing from Fast Radio Burst Dispersion Measures},
  author = {Gunalan Muthusami and Gopal Kashyap},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.11657},
  year   = {2026}
}

备注

23 pages, 6 figures