探索超出规范情形的轴子类粒子

轴子类粒子（ALPs）从理论和实验角度看都是有趣的自暗物质的候选者。通常它们被作为赝 Nambu-Goldstone 玻色子引出。此时其最重要的特征之一是它们与其他粒子的耦合被一个大量级——产生它们的对称性破缺场的真空期望值——所压低。这自然赋予它们极弱相互作用，但也限制了最大场值，从而限制了产生充足暗物质的区域。在本文中，我们研究对这一最简单设置的偏离：其势和相互作用如同赝 Nambu-Goldstone 玻色子所预期，但动能项具有奇异性。这导致此类粒子可作为暗物质的参数空间区域显著扩大，并能被当前及近未来实验探测。我们讨论了宇宙学限制，并在此过程中简单推导了具一般非谐势模型中等曲率涨落的一个公式。作为该公式的应用，我们利用 QCD 拓扑磁化率的最新结果和最新的 Planck 数据，更新了 QCD 轴子暗物质模型的等曲率约束。