来自更轻 QCD 轴子的暗物质：俘获错位

我们表明暗物质可由解决强 CP 问题的轴子解释，但由于 $Z_\mathcal{N}$ 对称性其比通常轻得多。从标准 QCD 轴子到极轻区间的整个质量范围均被允许，其中 $3\le\mathcal{N}\lesssim65$。这包括首个提出的“模糊暗物质”QCD 轴子，其 $m_a\sim10^{-22}$ eV。一种新颖的错位机制发生——{\it 俘获错位}——源于 $Z_{\mathcal{N}}$ 轴子势的特殊温度依赖。暗物质遗迹密度被增强，因为轴子场经历两阶段振荡：它先被俘获于错误极小值，这有效延迟了真实振荡的开始。俘获错位比此处讨论的设定更一般，并可能适用于任何高温下出现额外 Peccei-Quinn 破缺源的情形。此外，将表明俘获错位可动态地催生最近提出的动力学错位机制。所有参数空间都处于未来数十年实验项目诱人可及的范围内。例如，即便 CASPEr-Electric 的 Phase I 亦能发现此轴子。