轴子搜索中的日调制与宽带策略——在CAST-CAPP探测器上的应用

先前有人提出，地球表面轴子通量的日调制和年调制的存在可能极大地改变轴子搜索策略。这些论证基于所谓的轴子夸克核子(AQN)暗物质模型，该模型最初是为了解释暗物质与可见宇宙物质密度的相似性$\Omega_{\rm dark}\sim \Omega_{\rm visible}$而提出的。在此框架下，质量为$10^{-6} {\rm eV}\lesssim m_a\lesssim 10^{-3}{\rm eV}$、速度$\langle v_a\rangle\sim 10^{-3} c$的银河系轴子群将伴随着由AQN发射的典型速度$\langle v_a\rangle\sim 0.6 c$的轴子。此外，在该框架下，还论证了AQN诱导的轴子日调制（与传统的WIMP范式相反）可能高达$(10-20)\%$，这是本研究的主要动机。我们论证日调制与宽带探测策略可以成为发现此类相对论性轴子的非常有用的工具。基于这些论证，使用了CAST-CAPP探测器的数据。不幸的是，由于放大器链对温度依赖的增益漂移等因素的依赖性，我们无法确凿地显示是否存在源自暗扇区的日调制。然而，这一原理验证分析程序可以作为未来研究的参考。