CP 违反轴子的天体物理学

我们研究了具有 CP 违反夸克耦合的轴子类粒子 (ALP) 的宇宙学和天体物理学。在有限夸克密度下，ALP 的动力学由有效势能控制，该势能是裸的周期势能与一个其强度取决于夸克密度的线性势能的和。我们识别了一个关键的夸克密度 $\rho_c$ 来控制动力学。在密度小于 $\rho_c$ 时，有效势能是倾斜的正弦曲线，场位于其零密度极小值之外。在密度大于 $\rho_c$ 时，势能的极小值 (和极大值) 不再存在，ALP 被 destabilized。从天体物理学角度看，这意味着中子星可以为轴子场提供径向场，从而为等效原理测试提供了补充探针。从宇宙学角度看，轴子可能在早期宇宙中被 destabilized，并可能进行大位移运动。我们讨论了这些早期宇宙情景的模型构建应用。