異質弦理論暗示 QCD 軸子質量接近 0.5 neV

我們指出在異質弦理論中——以及包含於landscape 中的 Type I 理論的對偶區域——QCD 軸子質量由下限 $m_a \gtrsim 0.5$ neV 限制，這直接源於模型無關軸子，其衰減常數由 GUT gauge 耦合固定。我們對於取樣於 Kreuzer-Skarppe (KS) 集合中 toric 變數上的 Calabi-Yau 高維空間，以及完整交叉 Calabi-Yau 空間的異質緊湊化，明確計算 QCD 軸子質量。隨後我們在最多具 11 個軸子的 KS 緊湊化中進行廣泛搜尋——此數量為我們樣本中符合統一性的最大值。我們確立對除少數幾個空間外，QCD 軸子質量恰為模型無關值，位於 $[0.5, 0.8]$ neV 範圍內，取決於 GUT gauge 耦合。此窗口應為未來散熱元件探測器如 DMRadio-GUT 的高優先目標。我們指出我們的異質樣本中重軸子族群在大爆炸核合之前通常衰減，可自然容納 leptogenesis，不同於 Type IIB axiverse 建構中常見情況。