引力束缚的轴子及其发现可能性

正如 \cite{Fischer:2018niu} 近期所主张的，在太阳和地球中存在一种根本性的新轴子产生机制。然而，以往研究中忽略了极慢轴子的作用，因为其对这一新机制总轴子产额的贡献可忽略。在本工作中，我们专门聚焦于被太阳和地球因引力捕获的非相对论性轴子的分析。这些低能轴子（低于逃逸速度）的相应发射率非常微小。然而，这些轴子将在太阳和地球的寿命期间（即45亿年）内累积，这极大增强了发现潜力。计算基于所谓的 Axion Quark Nugget (AQN) 暗物质模型。该模型最初被提出作为对观测比值 $\Omega_{\rm dark} \sim \Omega_{\rm visible}$ 的自然解释，即当暗物质与可见物质密度取相同数量级值时，与轴子质量 $m_a$ 或初始错位角 $\theta_0$ 无关。该模型在不调整任何参数的情况下，给出了由 AQN 与太阳物质的湮灭事件所产生的极紫外 (EUV) 辐射的非常合理的强度。在 AQN 框架内，日冕中释放的这份额外能量解决了文献中著名的长期谜题“日冕加热之谜”。同样的湮灭事件也产生轴子。这些轴子的通量在该模型中被明确固定，并用太阳日冕的 EUV 光度表示。我们就这些引力束缚轴子的潜在发现作了几点评论。