来自PKS 1222+216的轴子类粒子证据？
高能天体物理现象
2013-05-30 v3 高能物理 - 唯象学
摘要
MAGIC令人惊讶地发现来自平谱射电类星体PKS 1222+216的能量范围70-400 GeV的强烈、快速变化的发射，这对所有解释性场景都是一个挑战。实际上，为了避免γ射线在宽线区（BLR）的密集紫外辐射场中被吸收，人们不得不采用一些非常规的天体物理图像，例如在距离喷流基部很远的地方（R~10^18 cm）存在一个非常致密的（r~10^14 cm）发射团块。我们提供了一个基于PKS 1222+216标准耀变体模型的场景研究，其中γ射线产生于中心引擎附近，但我们添加了一个新假设：源内光子可以振荡成轴子类粒子（ALPs），这是标准模型粒子相互作用若干扩展的普遍预测。结果，很大一部分甚高能光子可以通过光子-ALP振荡机制逃避BLR的吸收，就像它们在宇宙距离上传播时，在nG量级的大尺度磁场存在下，很大程度上逃避了河外背景光的吸收一样。此外，我们表明上述MAGIC观测和同时的Fermi/LAT在0.3-3 GeV能量范围内的观测都可以通过模型参数实验允许值的标准谱能量分布来解释。特别地，我们需要一个非常轻的ALP，就像在宇宙空间中光子-ALP振荡的情况一样。此外，我们发现相当诱人的是，光子-ALP耦合的最有利值在两种情况下恰好相同。尽管我们的ALPs不能贡献冷暗物质，但它们是一个可行的精质暗能量候选者。[删节]
引用
@article{arxiv.1202.6529,
title = {Evidence for an axion-like particle from PKS 1222+216?},
author = {F. Tavecchio and M. Roncadelli and G. Galanti and G. Bonnoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.6529},
year = {2013}
}
备注
32 pages, 10 figures, accepted for publication in Physical Review D