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来自宇宙微波背景斑块屏蔽的轴子约束

宇宙学与河外天体物理 2024-09-17 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

宇宙微波背景(CMB)光子在大尺度结构内共振转化为轴子,在CMB温度图中引起了各向异性光谱畸变。我们将最先进的前景清理技术应用于 Planck\textit{Planck} CMB 观测数据,构建了轴子引起的 CMB “斑块屏蔽”图。我们将这些图与 unWISE\textit{unWISE} 星系巡天数据进行互相关,未发现轴子的证据。在 95% 置信水平下,对于质量范围在 1013 eVma1012 eV10^{-13}~{\rm eV} \lesssim m_a \lesssim 10^{-12}~{\rm eV} 的轴子,我们约束轴子-光子耦合 gaγγ2×1012 GeV1g_{a\gamma\gamma} \lesssim 2 \times 10^{-12}~{\rm GeV}^{-1}。这些约束与该质量范围内最严格的天体物理轴子限制相当,并且是从稳健的种群级统计推断得出的,这使它们成为依赖单个系统建模的现有搜索的补充。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.10514,
  title  = {Constraints on axions from patchy screening of the cosmic microwave background},
  author = {Samuel Goldstein and Fiona McCarthy and Cristina Mondino and J. Colin Hill and Junwu Huang and Matthew C. Johnson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10514},
  year   = {2024}
}

备注

5+15 pages; 3+15 figures