通过光子混合区分胀子与轴子

根据基于深层宇宙学观测的（$\Lambda$CDM）模型，当前宇宙由5$\%$的重子物质和25$\%$的非重子冷暗物质（起源为推测性）构成。这些包括标量场的量子，如源于标度对称性的胀子（$\phi$），以及源于额外标准模型对称性（Peccei-Quinn）的赝标量场的量子，如轴子（$\phi'$）。这些场通过量纲为5的算符与双光子耦合。在磁化介质中，只要总自旋守恒，它们原则上可以与光子（$\gamma$）的三个自由度（两个横向（$A_{\parallel,\perp}$）和一个纵向（$A_{L}$））相互作用。由于内禀自旋为零，$\phi$和$\phi'$原则上都可以与$A_{L}$（具有$s_{z}=0$）相互作用。然而，在$\phi$和$\phi'$中，只有一个与$A_{L}$相互作用。此外，环境外部磁场和介质打破了系统的内禀洛伦兹对称性，引发了电荷共轭、宇称和时间反演对称性，我们分析了$\phi\gamma$和$\phi'\gamma$系统的混合动力学及其混合模式的{\it 结构差异}。因此，由$\phi\gamma$和$\phi'\gamma$混合产生的电磁信号强度将是{\it 不同的}。最后，我们评论了利用现有星载探测器在偏振可观测量——电磁信号中探测这种{\it 差异}的可能性。