白矮星异常冷却与光度函数中的隐藏光子 Compton 散射与 Bremsstrahlung 辐射

我们计算了包含隐藏轻 $U(1)_D$ 中性玻色子 $\gamma_D$ 的 Compton 散射与 Bremsstrahlung 辐射过程对白矮星 G117-B15A 异常冷却速率以及白矮星光度函数 (WDLF) 的贡献。我们证明，对于隐藏光子的轻质量（$m_{\gamma_D} \ll$ 几 keV），与近期的斯隆数字巡天和 SuperCOSMOS 天文巡天观测结果相一致，但会对动力学混合 $\epsilon$ 施加严格的限制。我们在模型背景下对 WDLF 数据进行了 $\chi^2$ 检验以获取定量评估，该计算是在假设不同的动力学混合 $\epsilon$、最古老计算恒星年龄 $T_D$ 以及恒定恒星形成率 $\psi$ 下进行的。综合来看，$2\sigma$ 置信区间下的 WDLF 分析结果 $\epsilon = \left( 0.37^{+0.35}_{-0.37}\right) \times 10^{-14}$ 与 $2\sigma$ 区间下的冷却速率分析结果 $\epsilon = \left( 0.97^{+0.35}_{-0.37} \right) \times 10^{-14}$ 勉强一致。此处使用的两种方法在得出该光度范围内白矮星的异常冷却速率上相互吻合。