来自超低场核磁共振的对玻色子暗物质的限制

暗物质的性质——构成宇宙超过 $80\%$ 物质却不可见的物质——是现代物理学最基本谜团之一。轴子、类轴子粒子或暗光子之类的超轻玻色子可能构成大部分暗物质。此类玻色子与核自旋之间的耦合或可通过核磁共振（NMR）谱学实现直接探测：当核自旋穿过银河系暗物质晕时，它们与暗物质耦合并表现得如同处于振荡磁场中，从而产生由暗物质驱动的 NMR 信号。作为基于 NMR 的暗物质搜寻实验 Cosmic Axion Spin Precession Experiment (CASPEr) 的一部分，我们利用超低场 NMR 探测轴子-费米子“风”耦合及暗光子与核自旋的耦合。未在背景之上探测到暗物质信号，从而为质量介于 $1.8\times 10^{-16}$ 到 $7.8\times 10^{-14}$ eV 的暗物质玻色子建立了新的实验界限。