轴子对大质量恒星中核合成的影响

我们通过标准恒星演化计算研究了轴子冷却对质量为 $16M_{\odot}$ 的大质量恒星中核合成的影响。我们发现轴子冷却由于能量提取而抑制了碳、氧和硅燃烧阶段的核反应。结果，已合成的氖和镁的更大量残留下来，未被消耗以产生更重的元素。即使在轴子-光子耦合常数 $g_{a\gamma}= 10^{-11}$ GeV$^{-1}$ 的情况下（该值比当前上限小六倍），在核坍缩超新星爆炸前夕残留的氖和镁的量也显著大于标准值。这意味着我们可以从大质量恒星中重元素的核合成给出对 $g_{a\gamma}$ 更严格的约束。