基于刺激后向反射的地球透镜天文望远镜用于遥远的类亚子粒子源

我们提出了一种基于地球引力透镜效应的新型望远镜概念，旨在优化探测遥远暗物质源，特别是类亚子粒子（ALP）。当单向暗物质流经地球且速度足够高时，引力透镜可在遥远的焦点区域集中该流。我们的方法将该透镜效应与刺激后向反射（SBR）相结合，后者源于由指向焦点的各向同性电磁束引发的 ALP 衰变。本工作旨在数值分析焦点区域的结构，并开发估计该机制对 ALP-光子耦合灵敏度的框架。数值计算表明，假设平均 ALP 速度为 520,km/s ——即如星际流 S1 所建议的 ——焦点区域延伸至 $9 \times 10^9$,m 到 $1.4 \times 10^{10}$,m，峰值密度位于 $9.6 \times 10^9$,m 附近。对于位于约 8,kpc 处的保守的点状 ALP 源（基于 S1 流），在 eV 质量范围内的估计灵敏度为 $g/M = \mathcal{O}(10^{-22}),\mathrm{GeV}^{-1}$。这一概念因此为通用、基于空间的 ALP 观测站开辟了路径，原则上可检测更遥远的源 —— 远远超过 $\mathcal{O}(10),\mathrm{kpc}$ —— 前提是 ALP-光子耦合足够强，即 $M \ll M_\mathrm{Planck}$。